DE69738206T2 - DNA diagnostics by mass spectrometry - Google Patents
DNA diagnostics by mass spectrometry Download PDFInfo
- Publication number
- DE69738206T2 DE69738206T2 DE69738206T DE69738206T DE69738206T2 DE 69738206 T2 DE69738206 T2 DE 69738206T2 DE 69738206 T DE69738206 T DE 69738206T DE 69738206 T DE69738206 T DE 69738206T DE 69738206 T2 DE69738206 T2 DE 69738206T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mass
- nucleic acid
- dna
- primer
- maldi
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 title claims abstract description 118
- 150000007523 nucleic acids Chemical group 0.000 claims abstract description 186
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 180
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 claims abstract description 28
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 claims description 245
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 claims description 242
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 159
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 159
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 155
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 76
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 46
- 229920002477 rna polymer Polymers 0.000 claims description 43
- 102000006382 Ribonucleases Human genes 0.000 claims description 30
- 108010083644 Ribonucleases Proteins 0.000 claims description 30
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 claims description 22
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 20
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 claims description 15
- 239000011616 biotin Substances 0.000 claims description 15
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 claims description 15
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 claims description 11
- 108010042407 Endonucleases Proteins 0.000 claims description 8
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 7
- 108020002230 Pancreatic Ribonuclease Proteins 0.000 claims description 6
- 102000005891 Pancreatic ribonuclease Human genes 0.000 claims description 6
- 101710163270 Nuclease Proteins 0.000 claims description 5
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 claims description 3
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 claims description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 3
- 102000016911 Deoxyribonucleases Human genes 0.000 claims description 2
- 108010053770 Deoxyribonucleases Proteins 0.000 claims description 2
- 102000004533 Endonucleases Human genes 0.000 claims description 2
- 108010048392 endoribonuclease Phy M Proteins 0.000 claims description 2
- YCWVUOFESLTPPC-UHFFFAOYSA-N 3-[di(propan-2-yl)amino]phosphanyloxypropanenitrile Chemical compound CC(C)N(C(C)C)POCCC#N YCWVUOFESLTPPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 17
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 abstract description 12
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 abstract description 11
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 abstract description 9
- 201000010099 disease Diseases 0.000 abstract description 7
- 208000026350 Inborn Genetic disease Diseases 0.000 abstract description 6
- 208000016361 genetic disease Diseases 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 208000031404 Chromosome Aberrations Diseases 0.000 abstract description 2
- 244000052769 pathogen Species 0.000 abstract description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000013615 primer Substances 0.000 description 287
- 239000000047 product Substances 0.000 description 281
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 193
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 140
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 134
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 124
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 118
- 239000002585 base Substances 0.000 description 114
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 108
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 98
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 96
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 94
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 94
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 92
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 91
- BRARRAHGNDUELT-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypicolinic acid Chemical compound OC(=O)C1=NC=CC=C1O BRARRAHGNDUELT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 88
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 88
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 76
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 76
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 76
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 75
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 68
- 108700028369 Alleles Proteins 0.000 description 63
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 62
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 61
- -1 ribonucleotide phosphates Chemical class 0.000 description 59
- 108010090804 Streptavidin Proteins 0.000 description 55
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 51
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 49
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 48
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 48
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 44
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 43
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 42
- 108020004705 Codon Proteins 0.000 description 41
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 39
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 39
- 238000000816 matrix-assisted laser desorption--ionisation Methods 0.000 description 36
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 33
- 238000007834 ligase chain reaction Methods 0.000 description 33
- 238000001254 matrix assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrum Methods 0.000 description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 32
- 108010058966 bacteriophage T7 induced DNA polymerase Proteins 0.000 description 31
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 31
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 31
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 30
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 30
- YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N triammonium citrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 29
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 29
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 29
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 27
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 27
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 27
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 description 27
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 25
- OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N adenosine Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 24
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 23
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 23
- 101710095339 Apolipoprotein E Proteins 0.000 description 22
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 22
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 21
- HAAZLUGHYHWQIW-KVQBGUIXSA-N dGTP Chemical compound C1=NC=2C(=O)NC(N)=NC=2N1[C@H]1C[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 HAAZLUGHYHWQIW-KVQBGUIXSA-N 0.000 description 21
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 21
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 21
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 21
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 20
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 20
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 20
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 20
- 229920002527 Glycogen Polymers 0.000 description 19
- 101000946926 Homo sapiens C-C chemokine receptor type 5 Proteins 0.000 description 19
- 230000027832 depurination Effects 0.000 description 19
- 229940096919 glycogen Drugs 0.000 description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 18
- 102100035875 C-C chemokine receptor type 5 Human genes 0.000 description 17
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 17
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 17
- RGWHQCVHVJXOKC-SHYZEUOFSA-J dCTP(4-) Chemical compound O=C1N=C(N)C=CN1[C@@H]1O[C@H](COP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O)[C@@H](O)C1 RGWHQCVHVJXOKC-SHYZEUOFSA-J 0.000 description 17
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 17
- 102100029470 Apolipoprotein E Human genes 0.000 description 16
- NHVNXKFIZYSCEB-XLPZGREQSA-N dTTP Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)C1 NHVNXKFIZYSCEB-XLPZGREQSA-N 0.000 description 16
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 16
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 16
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 16
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 16
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 15
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 description 15
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 15
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 15
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 15
- 241000894007 species Species 0.000 description 15
- OAKPWEUQDVLTCN-NKWVEPMBSA-N 2',3'-Dideoxyadenosine-5-triphosphate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@H]1CC[C@@H](CO[P@@](O)(=O)O[P@](O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 OAKPWEUQDVLTCN-NKWVEPMBSA-N 0.000 description 14
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 14
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 14
- 101710137500 T7 RNA polymerase Proteins 0.000 description 13
- 108010017842 Telomerase Proteins 0.000 description 13
- 230000000692 anti-sense effect Effects 0.000 description 13
- SUYVUBYJARFZHO-RRKCRQDMSA-N dATP Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@H]1C[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 SUYVUBYJARFZHO-RRKCRQDMSA-N 0.000 description 13
- SUYVUBYJARFZHO-UHFFFAOYSA-N dATP Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1CC(O)C(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 SUYVUBYJARFZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000012502 diagnostic product Substances 0.000 description 13
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 13
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 13
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 13
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 13
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 13
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 13
- 239000002126 C01EB10 - Adenosine Substances 0.000 description 12
- 229960005305 adenosine Drugs 0.000 description 12
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 12
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 12
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 12
- 108091035539 telomere Proteins 0.000 description 12
- 102000055501 telomere Human genes 0.000 description 12
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 description 12
- 235000011178 triphosphate Nutrition 0.000 description 12
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- FCKYPQBAHLOOJQ-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane-1,2-diaminetetraacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)C1CCCCC1N(CC(O)=O)CC(O)=O FCKYPQBAHLOOJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000004252 FT/ICR mass spectrometry Methods 0.000 description 11
- 108091005904 Hemoglobin subunit beta Proteins 0.000 description 11
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 11
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 11
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 11
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 11
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 11
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 11
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 11
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 11
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 11
- 210000003411 telomere Anatomy 0.000 description 11
- 101150029409 CFTR gene Proteins 0.000 description 10
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 10
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 10
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 10
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 10
- VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N dithiothreitol Chemical compound SC[C@@H](O)[C@H](O)CS VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 10
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 10
- 239000002777 nucleoside Substances 0.000 description 10
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 10
- 238000007480 sanger sequencing Methods 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 10
- 239000011534 wash buffer Substances 0.000 description 10
- 238000001712 DNA sequencing Methods 0.000 description 9
- 108700024394 Exon Proteins 0.000 description 9
- 206010029260 Neuroblastoma Diseases 0.000 description 9
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 9
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 9
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 9
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 9
- 108700025694 p53 Genes Proteins 0.000 description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 8
- 201000003883 Cystic fibrosis Diseases 0.000 description 8
- 102000012410 DNA Ligases Human genes 0.000 description 8
- 108010061982 DNA Ligases Proteins 0.000 description 8
- 239000013614 RNA sample Substances 0.000 description 8
- 238000011953 bioanalysis Methods 0.000 description 8
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 8
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 8
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 8
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 8
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 8
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 description 8
- 238000001906 matrix-assisted laser desorption--ionisation mass spectrometry Methods 0.000 description 8
- 229940046166 oligodeoxynucleotide Drugs 0.000 description 8
- 230000005298 paramagnetic effect Effects 0.000 description 8
- 238000002264 polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 8
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 7
- 102100031780 Endonuclease Human genes 0.000 description 7
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 108091093037 Peptide nucleic acid Proteins 0.000 description 7
- 108091081021 Sense strand Proteins 0.000 description 7
- 239000007984 Tris EDTA buffer Substances 0.000 description 7
- HDRRAMINWIWTNU-NTSWFWBYSA-N [[(2s,5r)-5-(2-amino-6-oxo-3h-purin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] phosphono hydrogen phosphate Chemical compound C1=2NC(N)=NC(=O)C=2N=CN1[C@H]1CC[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 HDRRAMINWIWTNU-NTSWFWBYSA-N 0.000 description 7
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 7
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 7
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 7
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 7
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 7
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 7
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 7
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 7
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 7
- 101150109249 lacI gene Proteins 0.000 description 7
- 238000001869 matrix assisted laser desorption--ionisation mass spectrum Methods 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 7
- 238000007857 nested PCR Methods 0.000 description 7
- 150000003212 purines Chemical class 0.000 description 7
- 239000011535 reaction buffer Substances 0.000 description 7
- 239000002336 ribonucleotide Substances 0.000 description 7
- 230000000405 serological effect Effects 0.000 description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 108010025628 Apolipoproteins E Proteins 0.000 description 6
- 241000972773 Aulopiformes Species 0.000 description 6
- 108090000626 DNA-directed RNA polymerases Proteins 0.000 description 6
- 102000004163 DNA-directed RNA polymerases Human genes 0.000 description 6
- 108060002716 Exonuclease Proteins 0.000 description 6
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 6
- 108091028664 Ribonucleotide Proteins 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- AZJLCKAEZFNJDI-DJLDLDEBSA-N [[(2r,3s,5r)-5-(4-aminopyrrolo[2,3-d]pyrimidin-7-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] phosphono hydrogen phosphate Chemical compound C1=CC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@H]1C[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)O1 AZJLCKAEZFNJDI-DJLDLDEBSA-N 0.000 description 6
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 6
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000012148 binding buffer Substances 0.000 description 6
- 150000001793 charged compounds Chemical class 0.000 description 6
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 6
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 6
- 125000004663 dialkyl amino group Chemical group 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- 102000013165 exonuclease Human genes 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 6
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 6
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000011049 pearl Substances 0.000 description 6
- 102000054765 polymorphisms of proteins Human genes 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 6
- 238000010839 reverse transcription Methods 0.000 description 6
- 235000019515 salmon Nutrition 0.000 description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 6
- 208000007056 sickle cell anemia Diseases 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 102000013918 Apolipoproteins E Human genes 0.000 description 5
- 102100033215 DNA nucleotidylexotransferase Human genes 0.000 description 5
- 108010008286 DNA nucleotidylexotransferase Proteins 0.000 description 5
- 108010002747 Pfu DNA polymerase Proteins 0.000 description 5
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 description 5
- 238000005904 alkaline hydrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- 150000001413 amino acids Chemical group 0.000 description 5
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 5
- 239000005289 controlled pore glass Substances 0.000 description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 5
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 5
- 108010082351 cusativin Proteins 0.000 description 5
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 5
- YXVFQADLFFNVDS-UHFFFAOYSA-N diammonium citrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)CC(O)(C(=O)O)CC([O-])=O YXVFQADLFFNVDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000002987 primer (paints) Substances 0.000 description 5
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 125000002652 ribonucleotide group Chemical group 0.000 description 5
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 125000002264 triphosphate group Chemical class [H]OP(=O)(O[H])OP(=O)(O[H])OP(=O)(O[H])O* 0.000 description 5
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 101000899111 Homo sapiens Hemoglobin subunit beta Proteins 0.000 description 4
- 101000606113 Homo sapiens Tyrosine 3-monooxygenase Proteins 0.000 description 4
- 108010086140 Interferon alpha-beta Receptor Proteins 0.000 description 4
- 108091092878 Microsatellite Proteins 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 238000000211 autoradiogram Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 4
- 238000001360 collision-induced dissociation Methods 0.000 description 4
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 4
- UHDGCWIWMRVCDJ-ZAKLUEHWSA-N cytidine Chemical group O=C1N=C(N)C=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O1 UHDGCWIWMRVCDJ-ZAKLUEHWSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 4
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 4
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 4
- 238000012869 ethanol precipitation Methods 0.000 description 4
- 108010079502 exoribonuclease T Proteins 0.000 description 4
- 238000010265 fast atom bombardment Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 4
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 4
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 4
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 4
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 125000002221 trityl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1C([*])(C1=C(C(=C(C(=C1[H])[H])[H])[H])[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 4
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 4
- JBWYRBLDOOOJEU-UHFFFAOYSA-N 1-[chloro-(4-methoxyphenyl)-phenylmethyl]-4-methoxybenzene Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1C(Cl)(C=1C=CC(OC)=CC=1)C1=CC=CC=C1 JBWYRBLDOOOJEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RQFUZUMFPRMVDX-UHFFFAOYSA-N 3-Bromo-1-propanol Chemical compound OCCCBr RQFUZUMFPRMVDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 101150037123 APOE gene Proteins 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229930024421 Adenine Natural products 0.000 description 3
- GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N Adenine Chemical compound NC1=NC=NC2=C1N=CN2 GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical class N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 3
- 201000001320 Atherosclerosis Diseases 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 101100275473 Caenorhabditis elegans ctc-3 gene Proteins 0.000 description 3
- 230000004544 DNA amplification Effects 0.000 description 3
- 239000003298 DNA probe Substances 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 3
- 101000579425 Homo sapiens Proto-oncogene tyrosine-protein kinase receptor Ret Proteins 0.000 description 3
- 241000713772 Human immunodeficiency virus 1 Species 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010029485 Protein Isoforms Proteins 0.000 description 3
- 102000001708 Protein Isoforms Human genes 0.000 description 3
- 102100028286 Proto-oncogene tyrosine-protein kinase receptor Ret Human genes 0.000 description 3
- 102000009609 Pyrophosphatases Human genes 0.000 description 3
- 108010009413 Pyrophosphatases Proteins 0.000 description 3
- 229920005654 Sephadex Polymers 0.000 description 3
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 description 3
- 229920002684 Sepharose Polymers 0.000 description 3
- 238000012300 Sequence Analysis Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 208000037065 Subacute sclerosing leukoencephalitis Diseases 0.000 description 3
- 206010042297 Subacute sclerosing panencephalitis Diseases 0.000 description 3
- RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-N Thiophosphoric acid Chemical class OP(O)(S)=O RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000004338 Transferrin Human genes 0.000 description 3
- 108090000901 Transferrin Proteins 0.000 description 3
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 3
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229960000643 adenine Drugs 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 3
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 3
- 108010073614 apolipoprotein A-IV Proteins 0.000 description 3
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 3
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 description 3
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 150000003943 catecholamines Chemical class 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 238000001976 enzyme digestion Methods 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 3
- 230000000155 isotopic effect Effects 0.000 description 3
- 239000012139 lysis buffer Substances 0.000 description 3
- 125000003835 nucleoside group Chemical group 0.000 description 3
- 238000002515 oligonucleotide synthesis Methods 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 3
- 150000004713 phosphodiesters Chemical group 0.000 description 3
- 150000008300 phosphoramidites Chemical class 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 3
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000004007 reversed phase HPLC Methods 0.000 description 3
- 238000012552 review Methods 0.000 description 3
- 108010066527 ribonuclease U Proteins 0.000 description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 3
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 238000001269 time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 239000012581 transferrin Substances 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 3
- HSVFHSAXCXUCLU-UHFFFAOYSA-N 1-[[bis(4-methoxyphenyl)-phenylmethoxy]-(4-methoxyphenyl)-phenylmethyl]-4-methoxybenzene Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1C(C=1C=CC(OC)=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)OC(C=1C=CC(OC)=CC=1)(C=1C=CC(OC)=CC=1)C1=CC=CC=C1 HSVFHSAXCXUCLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SNBCLPGEMZEWLU-QXFUBDJGSA-N 2-chloro-n-[[(2r,3s,5r)-3-hydroxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl]acetamide Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@@H]1O[C@H](CNC(=O)CCl)[C@@H](O)C1 SNBCLPGEMZEWLU-QXFUBDJGSA-N 0.000 description 2
- KMEMIMRPZGDOMG-UHFFFAOYSA-N 2-cyanoethoxyphosphonamidous acid Chemical class NP(O)OCCC#N KMEMIMRPZGDOMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VKIGAWAEXPTIOL-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyhexanenitrile Chemical compound CCCCC(O)C#N VKIGAWAEXPTIOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSECPQCFCWVBKM-UHFFFAOYSA-N 2-iodoethanol Chemical compound OCCI QSECPQCFCWVBKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCQUAMAQHHEXGD-UHFFFAOYSA-N 3',4'-dihydroxyacetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 UCQUAMAQHHEXGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UMCMPZBLKLEWAF-BCTGSCMUSA-N 3-[(3-cholamidopropyl)dimethylammonio]propane-1-sulfonate Chemical compound C([C@H]1C[C@H]2O)[C@H](O)CC[C@]1(C)[C@@H]1[C@@H]2[C@@H]2CC[C@H]([C@@H](CCC(=O)NCCC[N+](C)(C)CCCS([O-])(=O)=O)C)[C@@]2(C)[C@@H](O)C1 UMCMPZBLKLEWAF-BCTGSCMUSA-N 0.000 description 2
- QWTBDIBOOIAZEF-UHFFFAOYSA-N 3-[chloro-[di(propan-2-yl)amino]phosphanyl]oxypropanenitrile Chemical compound CC(C)N(C(C)C)P(Cl)OCCC#N QWTBDIBOOIAZEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002103 4,4'-dimethoxytriphenylmethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C(*)(C1=C([H])C([H])=C(OC([H])([H])[H])C([H])=C1[H])C1=C([H])C([H])=C(OC([H])([H])[H])C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- DEQPBRIACBATHE-FXQIFTODSA-N 5-[(3as,4s,6ar)-2-oxo-1,3,3a,4,6,6a-hexahydrothieno[3,4-d]imidazol-4-yl]-2-iminopentanoic acid Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCC(=N)C(=O)O)SC[C@@H]21 DEQPBRIACBATHE-FXQIFTODSA-N 0.000 description 2
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108091093088 Amplicon Proteins 0.000 description 2
- 101710095342 Apolipoprotein B Proteins 0.000 description 2
- 208000002109 Argyria Diseases 0.000 description 2
- 102100025064 Cellular tumor antigen p53 Human genes 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000008067 Cucumis sativus Species 0.000 description 2
- 235000009849 Cucumis sativus Nutrition 0.000 description 2
- 229930183912 Cytidylic acid Natural products 0.000 description 2
- 239000003155 DNA primer Substances 0.000 description 2
- 230000006820 DNA synthesis Effects 0.000 description 2
- 108010043461 Deep Vent DNA polymerase Proteins 0.000 description 2
- 102000007260 Deoxyribonuclease I Human genes 0.000 description 2
- 108010008532 Deoxyribonuclease I Proteins 0.000 description 2
- 206010013801 Duchenne Muscular Dystrophy Diseases 0.000 description 2
- CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N Glycidol Chemical compound OCC1CO1 CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101000852870 Homo sapiens Interferon alpha/beta receptor 1 Proteins 0.000 description 2
- 208000023105 Huntington disease Diseases 0.000 description 2
- HWMVXEKEEAIYGB-UHFFFAOYSA-K Isocitric acid, DL- Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)C(O)C(C([O-])=O)CC([O-])=O HWMVXEKEEAIYGB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 201000009928 Patau syndrome Diseases 0.000 description 2
- 241000224486 Physarum polycephalum Species 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 108010021757 Polynucleotide 5'-Hydroxyl-Kinase Proteins 0.000 description 2
- 102000008422 Polynucleotide 5'-hydroxyl-kinase Human genes 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108020005067 RNA Splice Sites Proteins 0.000 description 2
- 108010065868 RNA polymerase SP6 Proteins 0.000 description 2
- 108010092799 RNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 2
- 238000003559 RNA-seq method Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 206010042618 Surgical procedure repeated Diseases 0.000 description 2
- 102000003929 Transaminases Human genes 0.000 description 2
- 108090000340 Transaminases Proteins 0.000 description 2
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010044686 Trisomy 13 Diseases 0.000 description 2
- 208000006284 Trisomy 13 Syndrome Diseases 0.000 description 2
- DRTQHJPVMGBUCF-XVFCMESISA-N Uridine Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1N1C(=O)NC(=O)C=C1 DRTQHJPVMGBUCF-XVFCMESISA-N 0.000 description 2
- XXFXTBNFFMQVKJ-UHFFFAOYSA-N [diphenyl(trityloxy)methyl]benzene Chemical group C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)OC(C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 XXFXTBNFFMQVKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000010933 acylation Effects 0.000 description 2
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001351 alkyl iodides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002168 alkylating agent Substances 0.000 description 2
- 229940100198 alkylating agent Drugs 0.000 description 2
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 2
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 2
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 2
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 2
- 125000005161 aryl oxy carbonyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 229960004217 benzyl alcohol Drugs 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000007413 biotinylation Methods 0.000 description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010804 cDNA synthesis Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 2
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000005547 deoxyribonucleotide Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000013024 dilution buffer Substances 0.000 description 2
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical group [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000007515 enzymatic degradation Effects 0.000 description 2
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- DEFVIWRASFVYLL-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol bis(2-aminoethyl)tetraacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCOCCOCCN(CC(O)=O)CC(O)=O DEFVIWRASFVYLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 210000003917 human chromosome Anatomy 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 125000004029 hydroxymethyl group Chemical group [H]OC([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- PGLTVOMIXTUURA-UHFFFAOYSA-N iodoacetamide Chemical compound NC(=O)CI PGLTVOMIXTUURA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000005040 ion trap Methods 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 2
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 208000019423 liver disease Diseases 0.000 description 2
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 2
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 230000004899 motility Effects 0.000 description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 2
- 150000003833 nucleoside derivatives Chemical class 0.000 description 2
- LRMQCJCMKQSEJD-UHFFFAOYSA-N oligo b Polymers O1C(N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)C(OC)C(OC(=O)C=2C=C3C4(OC(=O)C3=CC=2)C2=CC=C(O)C=C2OC2=CC(O)=CC=C24)C1COP(O)(=O)OC1C(C(O2)N3C(N=C(N)C(C)=C3)=O)OCC12COP(O)(=O)OC(C1OC)C(COP(O)(=O)OC2C3(COP(O)(=O)OC4C(C(OC4COP(O)(=O)OC4C(C(OC4COP(O)(=O)OC4C(C(OC4COP(O)(=O)OC4C5(COP(O)(=O)OC6C(C(OC6COP(O)(=O)OC6C7(COP(O)(=O)OC8C(C(OC8COP(O)(=O)OC8C9(CO)COC8C(O9)N8C(N=C(N)C(C)=C8)=O)N8C(NC(=O)C=C8)=O)OC)COC6C(O7)N6C(N=C(N)C(C)=C6)=O)N6C(N=C(N)C=C6)=O)OC)COC4C(O5)N4C(N=C(N)C(C)=C4)=O)N4C5=NC=NC(N)=C5N=C4)OC)N4C5=C(C(NC(N)=N5)=O)N=C4)OC)N4C5=C(C(NC(N)=N5)=O)N=C4)OC)COC2C(O3)N2C(N=C(N)C(C)=C2)=O)OC1N1C=CC(=O)NC1=O LRMQCJCMKQSEJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000002213 purine nucleotide Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 2
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 2
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 2
- ATHGHQPFGPMSJY-UHFFFAOYSA-N spermidine Chemical compound NCCCCNCCCN ATHGHQPFGPMSJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000012536 storage buffer Substances 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- FPGGTKZVZWFYPV-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium fluoride Chemical compound [F-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC FPGGTKZVZWFYPV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- 150000005691 triesters Chemical class 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 206010053884 trisomy 18 Diseases 0.000 description 2
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 2
- 125000002223 uridyl group Chemical group 0.000 description 2
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 2
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RVNCPTOYUFIJGP-RVBZMBCESA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 5-[(3aS,4S,6aR)-2-amino-3a,4,6,6a-tetrahydro-1H-thieno[3,4-d]imidazol-4-yl]pentanoate Chemical compound C([C@@H]1SC[C@H]2[C@@H]1N=C(N2)N)CCCC(=O)ON1C(=O)CCC1=O RVNCPTOYUFIJGP-RVBZMBCESA-N 0.000 description 1
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 1
- 102000040650 (ribonucleotides)n+m Human genes 0.000 description 1
- XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[[4-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)phenyl]methyl]phenyl]pyrrole-2,5-dione Chemical compound O=C1C=CC(=O)N1C(C=C1)=CC=C1CC1=CC=C(N2C(C=CC2=O)=O)C=C1 XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHDGCWIWMRVCDJ-UHFFFAOYSA-N 1-beta-D-Xylofuranosyl-NH-Cytosine Natural products O=C1N=C(N)C=CN1C1C(O)C(O)C(CO)O1 UHDGCWIWMRVCDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NVJUHMXYKCUMQA-UHFFFAOYSA-N 1-ethoxypropane Chemical compound CCCOCC NVJUHMXYKCUMQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNDNSYIPLPAXAZ-UHFFFAOYSA-N 2-Phenyl-1-propanol Chemical compound OCC(C)C1=CC=CC=C1 RNDNSYIPLPAXAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FCKYPQBAHLOOJQ-NXEZZACHSA-N 2-[[(1r,2r)-2-[bis(carboxymethyl)amino]cyclohexyl]-(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)[C@@H]1CCCC[C@H]1N(CC(O)=O)CC(O)=O FCKYPQBAHLOOJQ-NXEZZACHSA-N 0.000 description 1
- 125000000954 2-hydroxyethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])O[H] 0.000 description 1
- LTZKHYYXQWNXPU-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-3-phenylpropan-1-ol Chemical compound OCC(C)CC1=CC=CC=C1 LTZKHYYXQWNXPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JTWHVBNYYWFXSI-UHFFFAOYSA-N 2-nitro-1-phenylethanone Chemical class [O-][N+](=O)CC(=O)C1=CC=CC=C1 JTWHVBNYYWFXSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BWWHTIHDQBHTHP-UHFFFAOYSA-N 2-nitrobenzoyl chloride Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1C(Cl)=O BWWHTIHDQBHTHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QOXOZONBQWIKDA-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropyl Chemical group [CH2]CCO QOXOZONBQWIKDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940073735 4-hydroxy acetophenone Drugs 0.000 description 1
- XLYPHUGUKGMURE-UHFFFAOYSA-N 5-hydroxy-2-nitrobenzaldehyde Chemical compound OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C(C=O)=C1 XLYPHUGUKGMURE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NKOPQOSBROLOFP-UHFFFAOYSA-N 6-methyl-3-sulfanylidene-2h-1,2,4-triazin-5-one Chemical compound CC1=NNC(=S)NC1=O NKOPQOSBROLOFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000024827 Alzheimer disease Diseases 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 102000008128 Apolipoprotein E3 Human genes 0.000 description 1
- 108010060215 Apolipoprotein E3 Proteins 0.000 description 1
- 108010071619 Apolipoproteins Proteins 0.000 description 1
- 108010027006 Apolipoproteins B Proteins 0.000 description 1
- 206010003210 Arteriosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 240000006439 Aspergillus oryzae Species 0.000 description 1
- 235000002247 Aspergillus oryzae Nutrition 0.000 description 1
- 208000023275 Autoimmune disease Diseases 0.000 description 1
- 108020000946 Bacterial DNA Proteins 0.000 description 1
- 206010006002 Bone pain Diseases 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 1
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 1
- 235000014036 Castanea Nutrition 0.000 description 1
- 241001070941 Castanea Species 0.000 description 1
- 108020004635 Complementary DNA Proteins 0.000 description 1
- 208000032170 Congenital Abnormalities Diseases 0.000 description 1
- 206010010356 Congenital anomaly Diseases 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000012605 Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Human genes 0.000 description 1
- 108010079245 Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Proteins 0.000 description 1
- UHDGCWIWMRVCDJ-PSQAKQOGSA-N Cytidine Natural products O=C1N=C(N)C=CN1[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O1 UHDGCWIWMRVCDJ-PSQAKQOGSA-N 0.000 description 1
- 206010067477 Cytogenetic abnormality Diseases 0.000 description 1
- 108010017826 DNA Polymerase I Proteins 0.000 description 1
- 102000004594 DNA Polymerase I Human genes 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- 201000010374 Down Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 201000006360 Edwards syndrome Diseases 0.000 description 1
- 108010067770 Endopeptidase K Proteins 0.000 description 1
- 108010059378 Endopeptidases Proteins 0.000 description 1
- 102000005593 Endopeptidases Human genes 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical class OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005727 Friedel-Crafts reaction Methods 0.000 description 1
- 108020000949 Fungal DNA Proteins 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 208000034826 Genetic Predisposition to Disease Diseases 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Natural products NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 102100021519 Hemoglobin subunit beta Human genes 0.000 description 1
- 208000031220 Hemophilia Diseases 0.000 description 1
- 208000009292 Hemophilia A Diseases 0.000 description 1
- 241000700721 Hepatitis B virus Species 0.000 description 1
- 108091027305 Heteroduplex Proteins 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 101000771674 Homo sapiens Apolipoprotein E Proteins 0.000 description 1
- 101100166894 Homo sapiens CFTR gene Proteins 0.000 description 1
- 241000725303 Human immunodeficiency virus Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 108010054267 Interferon Receptors Proteins 0.000 description 1
- 102100036714 Interferon alpha/beta receptor 1 Human genes 0.000 description 1
- 208000017924 Klinefelter Syndrome Diseases 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N L-threonine Chemical group C[C@@H](O)[C@H](N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N 0.000 description 1
- 102000004895 Lipoproteins Human genes 0.000 description 1
- 108090001030 Lipoproteins Proteins 0.000 description 1
- 208000024556 Mendelian disease Diseases 0.000 description 1
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 1
- 101100495054 Mus musculus Ccndbp1 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000187479 Mycobacterium tuberculosis Species 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108020004485 Nonsense Codon Proteins 0.000 description 1
- 108020004711 Nucleic Acid Probes Proteins 0.000 description 1
- 108090001074 Nucleocapsid Proteins Proteins 0.000 description 1
- 208000008589 Obesity Diseases 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 108091000041 Phosphoenolpyruvate Carboxylase Proteins 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 241000722234 Pseudococcus Species 0.000 description 1
- 239000013616 RNA primer Substances 0.000 description 1
- 230000007022 RNA scission Effects 0.000 description 1
- 101150077555 Ret gene Proteins 0.000 description 1
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 1
- 108010081734 Ribonucleoproteins Proteins 0.000 description 1
- 102000004389 Ribonucleoproteins Human genes 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 101710136739 Teichoic acid poly(glycerol phosphate) polymerase Proteins 0.000 description 1
- 208000002903 Thalassemia Diseases 0.000 description 1
- 101000865057 Thermococcus litoralis DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 1
- 208000007159 Trisomy 18 Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 1
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 1
- 208000026928 Turner syndrome Diseases 0.000 description 1
- 208000035896 Twin-reversed arterial perfusion sequence Diseases 0.000 description 1
- 108091000117 Tyrosine 3-Monooxygenase Proteins 0.000 description 1
- 102000048218 Tyrosine 3-monooxygenases Human genes 0.000 description 1
- 238000012793 UV/ Vis spectrometry Methods 0.000 description 1
- 241000007071 Ustilago trichophora Species 0.000 description 1
- 206010058874 Viraemia Diseases 0.000 description 1
- 108020005202 Viral DNA Proteins 0.000 description 1
- 239000003875 Wang resin Substances 0.000 description 1
- JFVMYQAYGGSXPJ-SFYZADRCSA-N [(1r,3s)-3-(6-aminopurin-9-yl)cyclopentyl]methanol Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@H]1CC[C@@H](CO)C1 JFVMYQAYGGSXPJ-SFYZADRCSA-N 0.000 description 1
- OFXPNDDHHBWPPZ-SFYZADRCSA-N [(2r,5r)-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]oxymethylphosphonic acid Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@@H]1O[C@H](OCP(O)(O)=O)CC1 OFXPNDDHHBWPPZ-SFYZADRCSA-N 0.000 description 1
- VJMAITQRABEEKP-UHFFFAOYSA-N [6-(phenylmethoxymethyl)-1,4-dioxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O1C(COC(=O)C)COCC1COCC1=CC=CC=C1 VJMAITQRABEEKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NOXMCJDDSWCSIE-DAGMQNCNSA-N [[(2R,3S,4R,5R)-5-(2-amino-4-oxo-3H-pyrrolo[2,3-d]pyrimidin-7-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] phosphono hydrogen phosphate Chemical compound C1=2NC(N)=NC(=O)C=2C=CN1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O NOXMCJDDSWCSIE-DAGMQNCNSA-N 0.000 description 1
- ZKHQWZAMYRWXGA-KNYAHOBESA-N [[(2r,3s,4r,5r)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] dihydroxyphosphoryl hydrogen phosphate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)O[32P](O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O ZKHQWZAMYRWXGA-KNYAHOBESA-N 0.000 description 1
- BTXLWRWDYZKCPQ-UHFFFAOYSA-N [nitro(phenyl)methyl] carbonochloridate Chemical compound ClC(=O)OC([N+](=O)[O-])C1=CC=CC=C1 BTXLWRWDYZKCPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010000210 abortion Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000008351 acetate buffer Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 125000004171 alkoxy aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 210000004381 amniotic fluid Anatomy 0.000 description 1
- 208000036878 aneuploidy Diseases 0.000 description 1
- 231100001075 aneuploidy Toxicity 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000011775 arteriosclerosis disease Diseases 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 150000001540 azides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000037429 base substitution Effects 0.000 description 1
- PXXJHWLDUBFPOL-UHFFFAOYSA-N benzamidine Chemical compound NC(=N)C1=CC=CC=C1 PXXJHWLDUBFPOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001558 benzoic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003938 benzyl alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- DRTQHJPVMGBUCF-PSQAKQOGSA-N beta-L-uridine Natural products O[C@H]1[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@@H]1N1C(=O)NC(=O)C=C1 DRTQHJPVMGBUCF-PSQAKQOGSA-N 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 1
- 230000007698 birth defect Effects 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 1
- 210000002798 bone marrow cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000010322 bone marrow transplantation Methods 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- FFSAXUULYPJSKH-UHFFFAOYSA-N butyrophenone Chemical class CCCC(=O)C1=CC=CC=C1 FFSAXUULYPJSKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 1
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 210000001175 cerebrospinal fluid Anatomy 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical compound Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 1
- 239000007979 citrate buffer Substances 0.000 description 1
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 210000004748 cultured cell Anatomy 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- IERHLVCPSMICTF-XVFCMESISA-N cytidine 5'-monophosphate Chemical compound O=C1N=C(N)C=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(O)=O)O1 IERHLVCPSMICTF-XVFCMESISA-N 0.000 description 1
- IERHLVCPSMICTF-UHFFFAOYSA-N cytidine monophosphate Natural products O=C1N=C(N)C=CN1C1C(O)C(O)C(COP(O)(O)=O)O1 IERHLVCPSMICTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002740 cytidyl group Chemical group 0.000 description 1
- WRTKMPONLHLBBL-KVQBGUIXSA-N dXTP Chemical compound O1[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)C[C@@H]1N1C(NC(=O)NC2=O)=C2N=C1 WRTKMPONLHLBBL-KVQBGUIXSA-N 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 231100000517 death Toxicity 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000003936 denaturing gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 229940119679 deoxyribonucleases Drugs 0.000 description 1
- 239000005549 deoxyribonucleoside Substances 0.000 description 1
- 238000005828 desilylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 1
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005546 dideoxynucleotide Substances 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical compound [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 125000002228 disulfide group Chemical group 0.000 description 1
- 229940043264 dodecyl sulfate Drugs 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002330 electrospray ionisation mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 239000012149 elution buffer Substances 0.000 description 1
- 230000006862 enzymatic digestion Effects 0.000 description 1
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethyl mercaptane Natural products CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 1
- 238000003205 genotyping method Methods 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Chemical group OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000404 glutamine group Chemical group N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)* 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 159000000011 group IA salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000003505 heat denaturation Methods 0.000 description 1
- 239000000833 heterodimer Substances 0.000 description 1
- 239000008241 heterogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000010505 homolytic fission reaction Methods 0.000 description 1
- 102000053020 human ApoE Human genes 0.000 description 1
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-O hydrazinium(1+) Chemical compound [NH3+]N OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007365 immunoregulation Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000752 ionisation method Methods 0.000 description 1
- 238000001038 ionspray mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000001698 laser desorption ionisation Methods 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 125000005524 levulinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000037356 lipid metabolism Effects 0.000 description 1
- 230000002366 lipolytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008604 lipoprotein metabolism Effects 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- DBYQHFPBWKKZAT-UHFFFAOYSA-N lithium;benzene Chemical compound [Li+].C1=CC=[C-]C=C1 DBYQHFPBWKKZAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 1
- QGEFGPVWRJCFQP-UHFFFAOYSA-M magnesium;methanidylbenzene;bromide Chemical compound [Mg+2].[Br-].[CH2-]C1=CC=CC=C1 QGEFGPVWRJCFQP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000008774 maternal effect Effects 0.000 description 1
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 1
- 206010061289 metastatic neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 208000030454 monosomy Diseases 0.000 description 1
- 230000036651 mood Effects 0.000 description 1
- 239000002324 mouth wash Substances 0.000 description 1
- 229940051866 mouthwash Drugs 0.000 description 1
- 230000000869 mutational effect Effects 0.000 description 1
- 238000001426 native polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000006502 nitrobenzyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 230000037434 nonsense mutation Effects 0.000 description 1
- 230000009871 nonspecific binding Effects 0.000 description 1
- 238000007826 nucleic acid assay Methods 0.000 description 1
- 239000002853 nucleic acid probe Substances 0.000 description 1
- 238000001668 nucleic acid synthesis Methods 0.000 description 1
- 235000020824 obesity Nutrition 0.000 description 1
- 229940124276 oligodeoxyribonucleotide Drugs 0.000 description 1
- 125000001181 organosilyl group Chemical group [SiH3]* 0.000 description 1
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 1
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 239000013610 patient sample Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- NONJJLVGHLVQQM-JHXYUMNGSA-N phenethicillin Chemical compound N([C@@H]1C(N2[C@H](C(C)(C)S[C@@H]21)C(O)=O)=O)C(=O)C(C)OC1=CC=CC=C1 NONJJLVGHLVQQM-JHXYUMNGSA-N 0.000 description 1
- HCTVWSOKIJULET-LQDWTQKMSA-M phenoxymethylpenicillin potassium Chemical compound [K+].N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C([O-])=O)(C)C)C(=O)COC1=CC=CC=C1 HCTVWSOKIJULET-LQDWTQKMSA-M 0.000 description 1
- ANRQGKOBLBYXFM-UHFFFAOYSA-M phenylmagnesium bromide Chemical compound Br[Mg]C1=CC=CC=C1 ANRQGKOBLBYXFM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920003192 poly(bis maleimide) Polymers 0.000 description 1
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 description 1
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 description 1
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- NNFCIKHAZHQZJG-UHFFFAOYSA-N potassium cyanide Chemical compound [K+].N#[C-] NNFCIKHAZHQZJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- KRIOVPPHQSLHCZ-UHFFFAOYSA-N propiophenone Chemical class CCC(=O)C1=CC=CC=C1 KRIOVPPHQSLHCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019419 proteases Nutrition 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 235000004252 protein component Nutrition 0.000 description 1
- 125000002577 pseudohalo group Chemical group 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003230 pyrimidines Chemical class 0.000 description 1
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007894 restriction fragment length polymorphism technique Methods 0.000 description 1
- 108020005403 ribonuclease U2 Proteins 0.000 description 1
- 102220020391 rs397508224 Human genes 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 210000003765 sex chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 206010040560 shock Diseases 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000011895 specific detection Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 229940063673 spermidine Drugs 0.000 description 1
- 108010068698 spleen exonuclease Proteins 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000010972 statistical evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- WROMPOXWARCANT-UHFFFAOYSA-N tfa trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F.OC(=O)C(F)(F)F WROMPOXWARCANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-K thiophosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=S RYYWUUFWQRZTIU-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N triphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 1
- DRTQHJPVMGBUCF-UHFFFAOYSA-N uracil arabinoside Natural products OC1C(O)C(CO)OC1N1C(=O)NC(=O)C=C1 DRTQHJPVMGBUCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940045145 uridine Drugs 0.000 description 1
- DJJCXFVJDGTHFX-XVFCMESISA-N uridine 5'-monophosphate Chemical group O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](COP(O)(O)=O)O[C@H]1N1C(=O)NC(=O)C=C1 DJJCXFVJDGTHFX-XVFCMESISA-N 0.000 description 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/02—Burettes; Pipettes
- B01L3/0241—Drop counters; Drop formers
- B01L3/0268—Drop counters; Drop formers using pulse dispensing or spraying, eg. inkjet type, piezo actuated ejection of droplets from capillaries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0046—Sequential or parallel reactions, e.g. for the synthesis of polypeptides or polynucleotides; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making molecular arrays
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/06—Phosphorus compounds without P—C bonds
- C07F9/22—Amides of acids of phosphorus
- C07F9/24—Esteramides
- C07F9/2404—Esteramides the ester moiety containing a substituent or a structure which is considered as characteristic
- C07F9/2408—Esteramides the ester moiety containing a substituent or a structure which is considered as characteristic of hydroxyalkyl compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/06—Phosphorus compounds without P—C bonds
- C07F9/22—Amides of acids of phosphorus
- C07F9/24—Esteramides
- C07F9/2404—Esteramides the ester moiety containing a substituent or a structure which is considered as characteristic
- C07F9/2429—Esteramides the ester moiety containing a substituent or a structure which is considered as characteristic of arylalkanols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H21/00—Compounds containing two or more mononucleotide units having separate phosphate or polyphosphate groups linked by saccharide radicals of nucleoside groups, e.g. nucleic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6813—Hybridisation assays
- C12Q1/6834—Enzymatic or biochemical coupling of nucleic acids to a solid phase
- C12Q1/6837—Enzymatic or biochemical coupling of nucleic acids to a solid phase using probe arrays or probe chips
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
- C12Q1/6858—Allele-specific amplification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6844—Nucleic acid amplification reactions
- C12Q1/6865—Promoter-based amplification, e.g. nucleic acid sequence amplification [NASBA], self-sustained sequence replication [3SR] or transcription-based amplification system [TAS]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6869—Methods for sequencing
- C12Q1/6872—Methods for sequencing involving mass spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
- G01N35/1065—Multiple transfer devices
- G01N35/1067—Multiple transfer devices for transfer to or from containers having different spacing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00279—Features relating to reactor vessels
- B01J2219/00306—Reactor vessels in a multiple arrangement
- B01J2219/00313—Reactor vessels in a multiple arrangement the reactor vessels being formed by arrays of wells in blocks
- B01J2219/00315—Microtiter plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00279—Features relating to reactor vessels
- B01J2219/00306—Reactor vessels in a multiple arrangement
- B01J2219/00313—Reactor vessels in a multiple arrangement the reactor vessels being formed by arrays of wells in blocks
- B01J2219/00315—Microtiter plates
- B01J2219/00317—Microwell devices, i.e. having large numbers of wells
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00351—Means for dispensing and evacuation of reagents
- B01J2219/00387—Applications using probes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00457—Dispensing or evacuation of the solid phase support
- B01J2219/00459—Beads
- B01J2219/00468—Beads by manipulation of individual beads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
- B01J2219/005—Beads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
- B01J2219/00504—Pins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
- B01J2219/00511—Walls of reactor vessels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
- B01J2219/00513—Essentially linear supports
- B01J2219/0052—Essentially linear supports in the shape of elongated tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00277—Apparatus
- B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
- B01J2219/00527—Sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00585—Parallel processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00596—Solid-phase processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
- B01J2219/0061—The surface being organic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
- B01J2219/00612—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports the surface being inorganic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
- B01J2219/00623—Immobilisation or binding
- B01J2219/00626—Covalent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
- B01J2219/00623—Immobilisation or binding
- B01J2219/0063—Other, e.g. van der Waals forces, hydrogen bonding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
- B01J2219/00632—Introduction of reactive groups to the surface
- B01J2219/00637—Introduction of reactive groups to the surface by coating it with another layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00639—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being trapped in or bound to a porous medium
- B01J2219/00641—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being trapped in or bound to a porous medium the porous medium being continuous, e.g. porous oxide substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00646—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being bound to beads immobilised on the solid supports
- B01J2219/00648—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being bound to beads immobilised on the solid supports by the use of solid beads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
- B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
- B01J2219/00659—Two-dimensional arrays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/0068—Means for controlling the apparatus of the process
- B01J2219/00702—Processes involving means for analysing and characterising the products
- B01J2219/00707—Processes involving means for analysing and characterising the products separated from the reactor apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
- B01J2219/0072—Organic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
- B01J2219/0072—Organic compounds
- B01J2219/00722—Nucleotides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
- B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
- B01J2219/0072—Organic compounds
- B01J2219/00725—Peptides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
- C07B2200/11—Compounds covalently bound to a solid support
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
- C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
- C40B40/00—Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
- C40B40/04—Libraries containing only organic compounds
- C40B40/06—Libraries containing nucleotides or polynucleotides, or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
- C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
- C40B40/00—Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
- C40B40/04—Libraries containing only organic compounds
- C40B40/10—Libraries containing peptides or polypeptides, or derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
- C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
- C40B60/00—Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries
- C40B60/14—Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries for creating libraries
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N2035/00178—Special arrangements of analysers
- G01N2035/00237—Handling microquantities of analyte, e.g. microvalves, capillary networks
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
- G01N2035/1027—General features of the devices
- G01N2035/1034—Transferring microquantities of liquid
- G01N2035/1037—Using surface tension, e.g. pins or wires
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
- G01N35/1065—Multiple transfer devices
- G01N35/1067—Multiple transfer devices for transfer to or from containers having different spacing
- G01N2035/1069—Multiple transfer devices for transfer to or from containers having different spacing by adjusting the spacing between multiple probes of a single transferring head
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
- G01N35/1065—Multiple transfer devices
- G01N35/1074—Multiple transfer devices arranged in a two-dimensional array
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Zoology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Abstract
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Nachweis von MutationenDetection of mutations
Die genetische Information aller lebenden Organismen (z. B. Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen) ist in der Desoxyribonukleinsäure (DNA) codiert. Bei Menschen besteht das gesamte Genom aus etwa 100.000 Genen, die sich auf 24 Chromosomen befinden (The Human Genome, T. Strachan, BIOS Scientific Publishers, 1992). Jedes Gen codiert für ein spezifisches Protein, das nach seiner Expression über Transkription und Translation eine spezifische biochemische Funktion in einer lebenden Zelle erfüllt. Änderungen in einer DNA-Sequenz sind als Mutationen bekannt und können zu Proteinen mit veränderten oder in einigen Fallen sogar verloren gegangenen biochemischen Aktivitäten führen; dies kann wiederum eine genetische Erkrankung verursachen. Mutationen beinhalten Nukleotiddeletionen, -insertionen oder -veränderungen (d. h. Punktmutationen). Punktmutationen können entweder Missense-Mutationen sein, die zu einer Änderung in der Aminosäuresequenz eines Proteins führen oder Nonsense-Mutationen, die für ein Stopp-Codon codieren und somit zu einem verkürzten Protein führen.The genetic information of all living organisms (eg animals, plants and microorganisms) is in the deoxyribonucleic acid (DNA) coded. In humans, the entire genome is about 100,000 Genes located on 24 chromosomes (The Human Genome, T. Strachan, BIOS Scientific Publishers, 1992). Each gene encodes a specific one Protein, after its expression via transcription and translation fulfills a specific biochemical function in a living cell. amendments in a DNA sequence are known as mutations and may be too Proteins with altered or even lost biochemical activities in some cases; this in turn, can cause a genetic disorder. mutations include nucleotide deletions, insertions or changes (i.e., point mutations). Point mutations can be either missense mutations be that to a change in the amino acid sequence lead a protein or nonsense mutations, the for encode a stop codon and thus lead to a truncated protein.
Mehr als 3000 genetische Erkrankungen sind zur Zeit bekannt (Human Genome Mutations, D. N. Cooper und M. Krawczak, BIOS Publishers, 1993), einschließlich Hämophilien, Thalassämien, Duchenne-Muskeldystrophie (DMD), Huntington-Erkrankung (HD), Alzheimer-Erkrankung und Zystische Fibrose (CF). Neben mutierten Genen, die zu genetischen Erkrankungen führen, sind bestimmte Geburtsdefekte das Ergebnis von Chromosomen-Anomalien, wie Trisomie 21 (Down-Syndrom), Trisomie 13 (Patau-Syndrom), Trisomie 18 (Edward-Syndrom), X-Monosomie (Turner-Syndrom) und andere Geschlechtschromosonen-Aneuploidien, wie etwa Klinefelter-Syndrom (XXY). Ferner gibt es zunehmende Hinweise darauf, dass bestimmte DNA-Sequenzen ein Individuum möglicherweise für irgendeine Erkrankung aus einer Reihe von Erkrankungen prädisponieren, wie etwa für Diabetes, Arteriosklerose, Fettleibigkeit, verschiedene Autoimmunerkrankungen und Krebs (z. B. Colorektal-, Brust-, Gebärmutter-, Lungen-Krebs).More as 3000 genetic diseases are currently known (human genome Mutations, D.N. Cooper and M. Krawczak, BIOS Publishers, 1993), including haemophilia, thalassemia, Duchenne muscular dystrophy (DMD), Huntington's disease (HD), Alzheimer's disease and cystic fibrosis (CF). In addition to mutated genes that are too genetic Lead illnesses, certain birth defects are the result of chromosomal anomalies, such as trisomy 21 (Down syndrome), trisomy 13 (Patau syndrome), trisomy 18 (Edward syndrome), X monosomy (Turner syndrome) and other sex chromosome aneuploidies, such as Klinefelter syndrome (XXY). There is also increasing evidence that That particular DNA sequences may be an individual for any one Predispose disease from a range of disorders, such as diabetes, Atherosclerosis, obesity, various autoimmune diseases and cancer (eg, colorectal, breast, uterine, lung cancers).
Viren, Bakterien, Pilze und andere infektiöse Organismen enthalten eigene Nukleinsäuresequenzen, die sich von den in der Wirtszelle enthaltenen Sequenzen unterscheiden. Daher können infektiöse Organismen auch auf Grundlage ihrer spezifischen DNA-Sequenzen nachgewiesen und identifiziert werden.viruses, Bacteria, fungi and other infectious organisms contain their own Nucleic acid sequences which differ from the sequences contained in the host cell. Therefore, you can infectious Organisms also detected on the basis of their specific DNA sequences and be identified.
Da die Sequenz von etwa 16 Nukleotiden aus statistischen Gründen selbst für die Größe des menschlichen Genoms spezifisch ist, können relativ kurze Nukleinsäuresequenzen verwendet werden, um normale und defekte Gene in höheren Organismen nachzuweisen und um infektiöse Mikroorganismen (z. B. Bakterien, Pilze, Protisten und Hefe) und Viren nachzuweisen. DNA-Sequenzen können sogar als Fingerabdruck zum Nachweis verschiedener Individuen innerhalb der gleichen Spezies dienen (siehe Thompson, J. S., und M. W. Thompson, Hrsg., Genetics in Medicine, W. B. Saunders Co., Philadelphia, PA (1991)).There the sequence of about 16 nucleotides for statistical reasons itself for the Size of the human Genome is specific relatively short nucleic acid sequences used to detect normal and defective genes in higher organisms to prove and infectious Microorganisms (eg bacteria, fungi, protists and yeast) and Detect viruses. DNA sequences can even be used as a fingerprint to detect different individuals within the same species (see Thompson, J.S., and M.W. Thompson, eds., Genetics in Medicine, W.B. Saunders Co., Philadelphia, PA (1991)).
Mehrere Verfahren zum Nachweis von DNA werden derzeit angewendet. Beispielsweise können Nukleinsäuresequenzen durch einen Vergleich der Beweglichkeit eines amplifizierten Nukleinsäurefragments mit einem bekannten Standard durch Gelelektrophorese oder durch Hybridisierung mit einer Sonde, die zu der Sequenz, die identifiziert werden soll, komplementär ist, identifiziert werden. Die Identifizierung kann jedoch nur erfolgen, wenn das Nukleinsäurefragment mit einer sensitiven Reporterfunktion markiert ist (z. B. radioaktiv (32P, 35S), fluoreszent oder chemilumineszent). Radioaktive Markierungen können gefährlich sein, und die Signale, welche sie erzeugen, klingen mit der Zeit ab. Nicht-isotopische Markierungen (z. B. fluoreszente) leiden an mangelnder Sensitivität und Verblassen des Signals, wenn Hochintensitätslaser verwendet werden. Außerdem sind die Durchführung der Markierung, Elektrophorese und des anschließenden Nachweises arbeitsaufwändige, zeitintensive und fehleranfällige Vorgänge. Die Elektrophorese ist besonders fehleranfällig, da die Größe oder das Molekulargewicht der Nukleinsäure nicht direkt mit der Beweglichkeit in der Gelmatrix korreliert werden können. Es ist bekannt, dass Sequenz-spezifische Effekte, Sekundärstruktur und Wechselwirkungen mit der Gelmatrix Artefakte verursachen.Several methods of detecting DNA are currently in use. For example, nucleic acid sequences can be identified by comparing the motility of an amplified nucleic acid fragment with a known standard by gel electrophoresis or by hybridization with a probe that is complementary to the sequence to be identified. However, identification can only take place if the nucleic acid fragment is labeled with a sensitive reporter function (eg radioactive ( 32 P, 35 S), fluorescent or chemiluminescent). Radioactive markers can be dangerous and the signals they produce will fade over time. Non-isotopic labels (eg, fluorescent) suffer from lack of sensitivity and fading of the signal when using high intensity lasers. In addition, the performance of labeling, electrophoresis and subsequent detection are laborious, time consuming and error prone processes. Electrophoresis is particularly prone to error as the size or molecular weight of the nucleic acid can not be correlated directly with motility in the gel matrix. It is known that sequence-specific effects, secondary structure and interactions with the gel matrix cause artifacts.
Verwendung von Massenspektrometrie zum Nachweis und zur Identifizierung von NukleinsäurenUse of mass spectrometry for the detection and identification of nucleic acids
Die Massenspektrometrie stellt ein Mittel zum "Wiegen" einzelner Moleküle bereit, indem die Moleküle im Vakuum ionisiert werden und durch Verdampfen "fliegen" gelassen werden. Unter dem Einfluss von Kombinationen elektrischer und magnetischer Felder folgen die Ionen in Abhängigkeit ihrer individuellen Masse (m) und Ladung (z) Flugbahnen. Im Bereich von Molekülen mit niedrigem Molekulargewicht ist die Massenspektrometrie seit langem Teil des physikalischorganischen Standardrepertoires zur Analyse und Charakterisierung organischer Moleküle durch Bestimmung der Masse des Ausgangsmolekülions. Zusätzlich wird das Molekülion fragmentiert, indem Zusammenstöße dieses Ausgangsmolekülions mit anderen Teilchen (z. B. Argon-Atomen) verursacht werden, sodass durch die so genannte Stoß-induzierte Dissoziation (collision induced dissociation (CID) Sekundärionen gebildet werden. Das Fragmentierungsmuster/der Fragmentierungsweg erlaubt sehr häufig die Gewinnung ausführlicher Strukturinformationen. Im Fachbereich sind zahlreiche Anwendungen massenspektrometrischer Verfahren bekannt, insbesondere in den Biowissenschaften (siehe z. B. Methods in Enzymol. Bd. 193: "Mass Spectrometry" (J. A. McCloskey, Herausgb.), 1990, Academic Press, New York).Mass spectrometry provides a means of "weighing" individual molecules by ionizing the molecules in vacuo and allowing them to "fly" by evaporation. Under the influence of combinations of electric and magnetic fields, the ions follow trajectories depending on their individual mass (m) and charge (z). In the field of low molecular weight molecules, the mass spectra has long been part of the physico-organic standard repertoire for the analysis and characterization of organic molecules by determining the mass of the parent molecule. In addition, the molecular ion is fragmented by causing collisions of this parent molecule with other particles (eg, argon atoms), so that secondary ions are formed by so-called collision induced dissociation (CID), the fragmentation pattern In the art, numerous applications of mass spectrometric methods are known, particularly in the life sciences (see, eg, Methods in Enzymol., Vol. 193: "Mass Spectrometry" (JA McCloskey, Ed.), 1990, Academic Press, New York).
Aufgrund
der offensichtlichen analytischen Vorteile der Massenspektrometrie
bei der Bereitstellung hoher Nachweisempfindlichkeit, Genauigkeit
der Massenmessungen, detaillierter Strukturinformation durch CID
in Verbindung mit einer MS/MS-Konfiguration
und Schnelligkeit sowie online-Datenübertragung an einen Computer
bestand Interesse an der Verwendung von Massenspektrometrie zur
Strukturanalyse von Nukleinsäuren.
Aktuelle Übersichten,
in denen dieses Gebiet zusammengefasst wird, sind u. a. K. H. Schram "Mass Spectrometry
of Nucleic Acid Components, Biomedical Applications of Mass Spectrometry" 34, 203–287(1990);
und P. F. Cram "Mass
Spectrometric Techniques in Nucleic Acid Research", Mass Spectrometry Reviews
9, 505–554
(1990); siehe auch
Nukleinsäuren sind jedoch hoch polare Biopolymere, die sich sehr schwer verdampfen lassen. Folglich war der massenspektrometrische Nachweis auf niedermolekulargewichtige synthetische Oligonukleotide beschränkt, um eine bereits bekannte Oligonukleotidsequenz durch Bestimmung der Masse des Ausgangsmolekülions zu bestimmen oder alternativ um eine bekannte Sequenz durch Herstellung von Sekundärionen (Fragment-Ionen) über CID in einer MS/MS-Konfiguration zu bestätigen, wobei insbesondere zur Ionisierung und Verdampfung das Verfahren des schnellen Atombeschusses (FAB-Massenspektrometrie) oder der Plasmadesorption (PD-Massenspektrometrie) eingesetzt wurde. Beispielsweise wurde die Anwendung von FAB auf die Analyse geschützter dimerer Blöcke für die chemische Synthese von Oligodesoxynukleotiden beschrieben (Köster et al. (1987) Biomed. Environ. Mass Spectrometry 14, 111–116).Nucleic acids are however, highly polar biopolymers, which are very difficult to vaporize to let. Consequently, mass spectrometric detection was on low molecular weight synthetic oligonucleotides limited to an already known Oligonukleotidsequenz by determining the mass of Ausgangsmolekülions to or alternatively a known sequence by preparation of secondary ions (fragment ions) via CID in an MS / MS configuration to confirm, in particular for ionization and evaporation, the process of fast atom bombardment (FAB mass spectrometry) or the Plasma desorption (PD-mass spectrometry) was used. For example the application of FAB to the analysis of protected dimers blocks for the chemical synthesis of oligodeoxynucleotides described (Köster et al. (1987) Biomed. Environ. Mass Spectrometry 14, 111-116).
Andere
Ion isations-/Desorptionstechniken sind u. a. Elektronenspray-/Ionenspray(ES)-
und Matrix-unterstützte
Laserdesorptions-Ionisationsverfahren (MAIDI). ES-Massenspektrometrie
wurde von Fenn et al. eingeführt
(J. Phys. Chem. 88:4451–59
(1984); PCT-Anmeldung Nr.
Die MALDI-Massenspektrometrie kann dagegen attraktiv sein, wenn eine Flugzeit(time-of-flight-, TOF-) Konfiguration als Massenanalysegerät verwendet wird (siehe Hillenkamp et al. (1990), S. 49–60 in "Matrix Assisted UV-Laser Desorption/Ionization: A New Approach to Mass Spectrometry of Large Biomolecules", Biological Mass Spectrometry, Burlingame und McCloskey, Herausgb., Elsevier Science Publishers, Amsterdam). Da in den meisten Fällen mit dieser Technik keine Mehrfach-Molekülionenpeaks erzeugt werden, sehen die Massenspektren im Vergleich zu der ES-Massenspektrometrie prinzipiell einfacher aus.The MALDI mass spectrometry, on the other hand, can be attractive if one Flight time (time-of-flight, TOF) configuration used as mass analyzer (See Hillenkamp et al. (1990), pp. 49-60 in "Matrix Assisted UV Laser Desorption / Ionization:" A New Approach to Mass Spectrometry of Large Biomolecules, Biological Mass Spectrometry, Burlingame and McCloskey, Ed., Elsevier Science Publishers, Amsterdam). Because in most cases with this technique no Multiple molecular ion peaks are generated, see the mass spectra compared to the ES mass spectrometry basically easier.
Obwohl
DNA-Moleküle
bis zu einem Molekulargewicht von 410.000 Dalton desorbiert und
verdampft wurden (Williams et al. "Volatilization of High Molecular Weight
DNA by Pulsed Laser Ablation of Frozen Aqueous Solutions", Science 246, 1585–87 (1989)),
zeigte diese Technik nur eine sehr geringe Auflösung (Oligothymidylsäuren bis
zu 18 Nukleotiden Länge,
Huth-Fehre et al., Rapid Commun. in Mass Spectrom. 6, 209–13 (1992);
DNA-Fragmente bis zu einer Länge
von 500 Nukleotiden, K. Tang et al. (1994), Rapid Commun. in Mass
Spectrom. 8, 727–730
; und eine doppelsträngige
DNA aus 28 Basenpaaren (Williams et al (1990). "Time-of-Flight Mass Spectrometry of
Nucleic Acids by Laser Ablation and Ionization from a Frozen Aqueous
Matrix", Rapid Commun.
in Mass Spectrom. 4, 348–351).
Das Japanische Patent Nr.
Das
Die
Daher ist das Ziel der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung verbesserter Verfahren zur Sequenzierung und zum Nachweis von DNA-Molekülen in biologischen Proben. Es ist außerdem ein Ziel, verbesserte Verfahren zur Diagnose von genetischen Erkrankungen, Prädispositionen für bestimmte Erkrankungen, Krebsarten und Infektionen bereitzustellen.Therefore the object of the present invention is to provide improved Method for sequencing and detecting DNA molecules in biological Rehearse. It is also a goal, improved methods for the diagnosis of genetic diseases, predispositions for certain Diseases, cancers and infections.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
In bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Nukleinsäure an einem festen Träger entweder direkt oder über einen Linker und/oder eine Perle immobilisiert.In certain embodiments In the present invention, the nucleic acid is either on a solid support directly or via immobilized a linker and / or a bead.
In bestimmten Ausführungsformen wird die DNA an dem Träger über einen selektiv spaltbaren Linker immobilisiert. Selektiv spaltbare Linker beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf photospaltbare Linker, chemisch spaltbare Linker und enzymatisch spaltbare Linker (wie etwa eine Restriktionsstelle (Nukleinsäurelinker), eine Proteasestelle). Durch den Einbau eines selektiv spaltbaren Linkers werden die Möglichkeiten der MALDI-TOF MS-Analyse erweitert, da er für alle Ausgestaltungen der Immobilisierung von DNA für die MALDI-TOF-MS die DNA-Verknüpfung an den Träger über das 3'- oder 5'-Ende einer Nukleinsäure ermöglicht.In certain embodiments the DNA on the carrier is transferred via a selectively cleavable linker immobilized. Selectively cleavable linker include but are not limited to photocleavable linkers, chemically cleavable linkers and enzymatically cleavable linkers (such as for example a restriction site (nucleic acid linker), a protease site). By incorporating a selectively cleavable linker the possibilities become The MALDI-TOF MS analysis has been extended as it applies to all designs of the Immobilization of DNA for the MALDI-TOF-MS the DNA linkage to the carrier over the 3'- or 5'-end of a nucleic acid allows.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der selektiv spaltbare Linker ein chemisch spaltbarer oder photospaltbarer Linker, der während des Ionisierungsschrittes der Massenspektrometrie gespalten wird. Beispiele für Linker sind u. a. Linker, die eine Disulfidgruppe, eine Leuvinylgruppe, eine säurelabile Tritylgruppe und eine hydrophobe Tritylgruppe enthalten. In anderen Ausführungsformen kann der enzymatisch spaltbare Linker eine Nukleinsäure sein, die ein RNA-Nukleotid ist oder eine Restriktionsendonukeasestelle codiert. Andere enzymatisch spaltbare Linker sind u. a. Linker, die eine Pyrophosphat-Gruppe, eine Arginin-Arginin-Gruppe und eine Lysin-Lysin-Gruppe enthalten. Andere Linker sind hier beispielhaft erwähnt.In a preferred embodiment, the selectively cleavable linker is a chemically cleavable or photocleavable linker which is cleaved during the ionization step of mass spectrometry. Examples of linkers include linkers containing a disulfide group, a leucinyl group, an acid labile trityl group, and a hydrophobic trityl group. In other embodiments, the enzymatically cleavable linker may be a nucleic acid that is an RNA nucleotide or encodes a restriction endonuclease site. Other enzymatically cleavable linkers include linkers containing a pyrophosphate group, an arginine-arginine group contain pe and a lysine-lysine group. Other linkers are mentioned here by way of example.
Verfahren zum Ordnen von DNA-Fragmenten werden bereitgestellt Um dieses Ordnen durchzuführen, werden mit bestimmten Basen terminierte Fragmente von einer Ziel-Nukleinsäure erzeugt. Die Analyse von Fragmenten anstelle der Vollängen-Nukleinsäure verschiebt die zu bestimmende Masse der Ionen in einen Bereich niedrigerer Masse, der im Allgemeinen für den massenspektrometrischen Nachweis besser zugänglich ist. Beispielsweise wird durch die Verschiebung zu niedrigeren Massen die Massenauflösung, die Massengenauigkeit und insbesondere die Empfindlichkeit für den Nachweis verbessert. Hybridisierungsereignisse und die tatsächlichen Molekulargewichte der Fragmente, gemäß Bestimmung durch Massenspektrometrie, liefern Sequenzinformationen (z. B. das Vorliegen und/oder die Identität einer Mutation). In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Fragmente vor der Hybridisierung und/oder dem massenspektrometrischen Nachweis an einem festen Träger festgehalten. Die erzeugten Fragmente werden geordnet, um die Sequenz der größeren Nukleinsäure bereitzustellen.method to arrange DNA fragments are provided to this order to be carried out generated with certain bases-terminated fragments of a target nucleic acid. The analysis of fragments instead of the full-length nucleic acid shifts the mass of ions to be determined in a range lower Measures that generally for the mass spectrometric detection is more accessible. For example Due to the shift to lower masses, the mass resolution, the Mass accuracy and in particular the sensitivity for detection improved. Hybridization events and the actual Molecular weights of the fragments, as determined by mass spectrometry, provide sequence information (eg, the presence and / or identity of a Mutation). In a preferred embodiment, the fragments become before hybridization and / or mass spectrometric detection on a solid support recorded. The generated fragments are ordered to the sequence to provide the larger nucleic acid.
Das Verfahren zur Herstellung basenspezifisch terminierter Fragmente einer Nukleinsäure wird durchgeführt, indem eine geeignete Menge einer Ziel-Nukleinsäure mit einer geeigneten Menge einer spezifischen Endonuklease zusammengebracht wird, was zu einem partiellen Verdau der Ziel-Nukleinsäure führt. Endonukleasen bauen typischerweise eine Sequenz zu Stücken mit nicht mehr als etwa 50–70 Nukleotiden ab, selbst dann, wenn die Umsetzung nicht bis zur Vollständigkeit durchgeführt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Nukleinsäure eine Ribonukleinsäure, und die Endonuklease ist eine Ribonuklease (RNase), die ausgewählt ist aus: der G-spezifischen RNase T1, der A-spezifischen RNase U2, der A/U-spezifischen RNase PhyM, der U/C-spezifischen RNase A, der C-spezifischen Hühnerleber-RNase (RNase CL3) oder Crisavitin. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Endonuklease ein Restriktionsenzym, das mindestens eine Stelle spaltet, die in der Ziel-Nukleinsäure enthalten ist. Durch den Einbau einer Markierung an dem 5'- und/oder 3'-Ende einer Zielnukleinsäure kann das Ordnen von Fragmenten erleichtert werden.The method for producing base-specific terminated fragments of a nucleic acid is performed by bringing an appropriate amount of a target nucleic acid into association with an appropriate amount of a specific endonuclease, resulting in partial digestion of the target nucleic acid. Endonucleases typically degrade a sequence to pieces of no more than about 50-70 nucleotides, even if the reaction is not done to completion. In a preferred embodiment, the nucleic acid is a ribonucleic acid, and the endonuclease is a ribonuclease (RNase) selected from: the G-specific RNase T 1 , the A-specific RNase U 2 , the A / U-specific RNase PhyM, U / C-specific RNase A, C-specific chicken liver RNase (RNase CL 3 ) or crisavitin. In another preferred embodiment, the endonuclease is a restriction enzyme that cleaves at least one site contained in the target nucleic acid. By incorporating a label at the 5 'and / or 3' end of a target nucleic acid, ordering of fragments can be facilitated.
Verfahren zur Bestimmung der Sequenz einer unbekannten Nukleinsäure, wobei das 5'- und/oder 3'-Ende der Ziel-Nukleinsäure eine Markierung enthalten kann, werden offenbart. Der Einbau einer nicht-natürlichen Markierung am 3'-Ende eignet sich auch zum Ausschluss oder zur Kompensierung des Einflusses von 3'-Heterogenität, vorzeitiger Terminierung und unspezifischer Verlängerung. Die Markierung kann eine Affinitätsmarkierung sein (z. B. Biotin oder eine Nukleinsäure, die an eine Einfangnukleinsäure hybridisiert). Die Affinitätsmarkierung erleichtert die Anbindung der Nukleinsäure an einen festen Träger. Alternativ ist die Markierung ein Massenmarker (d. h. ein Marker mit einer Masse, die nicht der Masse eines der vier Nukleotide entspricht). Die Markierung kann auch eine natürliche Markierung sein, wie etwa ein Poly-A-Schwanz oder die natürliche 3'-Heterogenität, die beispielsweise aus einer Transkriptionsreaktion herrühren kann.method for determining the sequence of an unknown nucleic acid, wherein the 5 'and / or 3' end of the target nucleic acid a May contain mark are disclosed. The installation of a non-natural Marking at the 3'-end is also suitable for the exclusion or compensation of the influence of 3'-heterogeneity, premature Termination and unspecific extension. The marker can an affinity tag (e.g., biotin or a nucleic acid that hybridizes to a capture nucleic acid). The affinity tag facilitates binding of the nucleic acid to a solid support. alternative the label is a mass marker (i.e., a marker with a Mass that does not correspond to the mass of one of the four nucleotides). The mark can also be a natural mark, such as such as a poly A tail or the natural 3 'heterogeneity, for example, from a Transcription reaction originate can.
Verfahren zur Sequenzanalyse werden offenbart, wobei Nukleinsäuren, die aus einem Nukleinsäuremolekül repliziert wurden, das aus einer biologischen Probe erhalten wurde, unter Verwendung einer oder mehrerer Nukleasen (Desoxyribonukleasen für DNA und Ribonukleasen für RNA) spezifisch verdaut werden. Die Fragmente werden auf einem festen Träger eingefangen, der die entsprechenden komplementären Sequenzen trägt. Die Hybridisierungsereignisse und die tatsächlichen Molekulargewichte der eingefangenen Zielsequenzen liefern Informationen über Mutationen im Gen. Die Anordnung kann Punkt für Punkt unter Verwendung von Massenspektrometrie analysiert werden. Ferner können die hergestellten Fragmente geordnet werden, um die Sequenz des größeren Zielfragments bereitzustellen.method for sequence analysis are disclosed wherein nucleic acids, the replicated from a nucleic acid molecule were obtained from a biological sample using one or more nucleases (deoxyribonucleases for DNA and Ribonucleases for RNA) are digested specifically. The fragments are on a solid carrier captured carrying the corresponding complementary sequences. The Hybridization events and actual molecular weights The captured target sequences provide information about mutations in the gene. The arrangement can be made point by point using Mass spectrometry are analyzed. Furthermore, the fragments produced ordered to provide the sequence of the larger target fragment.
In bevorzugten Ausführungsformen beinhaltet die Matrix 3-Hydroxypicolinsäure.In preferred embodiments includes the matrix 3-hydroxypicolinic acid.
Andere Merkmale und Vorteile der hier bereitgestellten Verfahren werden anhand der nachstehenden Figuren, der ausführlichen Beschreibung und der Ansprüche weiter erläutert.Other Features and advantages of the methods provided here are with reference to the following figures, the detailed description and the claims further explained.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Definitionendefinitions
Wenn nicht anders festgelegt, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie ein Fachmann auf dem Gebiet der Erfindung für gewöhnlich versteht. Sofern gestattet ist der Gegenstand aller parallelen Patentanmeldungen und des Patents hierin in seiner Gesamtheit inbegriffen.If Unless otherwise specified, all technical means used herein have been used and scientific terms have the same meaning as they are One skilled in the art will usually understand. If permitted is the subject of all parallel patent applications and of the patent Included herein in its entirety.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „biologische Probe" auf jegliches Material, das von irgendeiner lebenden Quelle erhalten wurde (z. B. Mensch, Tier, Pflanze, Bakterien, Pilze, Protisten, Viren). Für die vorliegenden Zwecke enthält die biologische Probe typischerweise ein Nukleinsäuremolekül. Beispiele für geeignete biologische Proben beinhalten, sind u. a. aber nicht begrenzt auf: feste Materialien (z. B. Gewebe, Zellsedimente, Biopsien) und biologische Flüssigkeiten (Urin, Blut, Speichel, Fruchtwasser, Mundwäsche, Cerebrospinalfluid und andere Körperflüssigkeiten).As As used herein, the term "biological sample" refers to any material, that was obtained from any living source (eg, human, Animal, plant, bacteria, fungi, protists, viruses). For the present Contains purposes the biological sample is typically a nucleic acid molecule. Examples for suitable include biological samples are u. a. but not limited to: solid materials (eg tissue, cell sediments, biopsies) and biological liquids (Urine, blood, saliva, amniotic fluid, mouthwash, cerebrospinal fluid and other body fluids).
Wie hierin verwendet, werden die Formulierungen „kettenverlängernde Nukleotide" und „kettenterminierende Nukleotide" entsprechend ihrer im Fachbereich anerkannten Bedeutung verwendet. Beispielsweise sind für DNA kettenverlängernde Nukleotide u. a. 2'-Desoxyribonukleotide (z. B. dATP, dCTP, dGTP und dTTP) und kettenterminiende Nukleotide sind u. a. 2',3'-Didesoxyribonukleotide (z. B. ddATP, ddCTP, ddGTP, ddTTP). Für RNA sind kettenverlängernde Nukleotide u. a. Ribonukleotide (z. B. ATJP, CTP, GTP und UTP) und kettenterminierende Nukleotide sind u. a. 3'-Desoxyribonukleotide (z. B. 3'dA, 3'dC, 3'dG und 3'dU). Ein vollständiger Satz von kettenverlängernden Nukleotiden bezieht sich auf dATP, dCTP, dGTP, dTTP. Der Begriff „Nukleotid" ist im Fachbereich ebenfalls gut bekannt.As used herein, the phrase "chain extending Nucleotides "and" chain terminating Nucleotides "accordingly their meaning recognized in the art. For example for DNA chain-extending Nucleotides u. a. 2'-deoxyribonucleotides (eg dATP, dCTP, dGTP and dTTP) and chain terminating nucleotides are u. a. 2 ', 3'-dideoxyribonucleotides (eg, ddATP, ddCTP, ddGTP, ddTTP). For RNA are chain-extending Nucleotides u. a. Ribonucleotides (eg ATJP, CTP, GTP and UTP) and Chain-terminating nucleotides are u. a. 3'-deoxyribonucleotides (eg 3'dA, 3'dC, 3'dG and 3'dU). A complete sentence of chain-extending Nucleotides refers to dATP, dCTP, dGTP, dTTP. The term "nucleotide" is in the field Also well known.
Wie hierin verwendet umfassen Nukleotide Nukleosidmono-, -di- und -triphosphate. Nukleotide schließen außerdem modifizierte Nukleotide, wie etwa Phosphorthioat-Nukleotide und Deazapurin-Nukleotide ein. Ein vollständiger Satz kettenverlängernder Nukleotide bezieht sich auf vier verschiedene Nukleotide, die an jede der vier verschiedenen Basen hybridisieren können, die die DNA-Matrize ausmachen.As As used herein, nucleotides include nucleoside mono-, di- and triphosphates. Close nucleotides Furthermore modified nucleotides, such as phosphorothioate nucleotides and deazapurine nucleotides one. A complete one Set of chain lengthening Nucleotides refers to four different nucleotides attached to each of the four different bases that make up the DNA template.
Wie hierin verwendet, bezeichnet das hochgestellte 0-i i + 1 Nukleotide, Primer oder Markierungen mit unterscheidbarer Masse. In einigen Fällen kann das hochgestellte 0 eine unmodifizierte Spezies eines bestimmen Recktanten bezeichnen und das hochgestellte i kann die i-te massenmodifizierte Spezies dieses Reaktanten bezeichnen. Wenn beispielsweise mehr als eine Art von Nukleinsäuren gleichzeitig bestimmt werden soll, so können i + 1 verschiedene massenmodifizierte Detektoroligonukleotide (D0, D1, ... Di) verwendet werden, um jede Spezies der massenmodifizierten Detektoroligonukleotide (D) von den anderen mittels Massenspektrometrie zu unterscheiden.As used herein, the superscritical 0-ii + 1 designates nucleotides, primers, or markers of distinguishable mass. In some cases, the superscript 0 may designate an unmodified species of a particular reactant, and the superscript i may designate the i-th mass-modified species of this reactant. For example, when more than one type of nucleic acid is determined simultaneously For example, i + 1 different mass-modified detector oligonucleotides (D 0 , D 1 , ... D i ) can be used to distinguish each species of the mass-modified detector oligonucleotides (D) from the others by mass spectrometry.
Wie hierin verwendet, bezieht sich „multiplex" auf die gleichzeitige Detektion von mehr als einen Analyten, wie etwa von mehr als einem (mutierten) Locus an einem bestimmten eingefangenen Nukleinsäurefragment (auf einem Punkt eines Arrays).As As used herein, "multiplexing" refers to the simultaneous detection of more than one analyte, such as more than one (mutant) Locus on a particular captured nucleic acid fragment (at one point an array).
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Nukleinsäure" auf einzelsträngige und/oder doppelsträngige Polynukleotide, wie etwa Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA), sowie Analoga oder Derivate von entweder RNA oder DNA. Ebenfalls in dem Begriff „Nukleinsäure" inbegriffen sind Analoga von Nukleinsäuren, wie etwa Peptidnukleinsäuren (PNA), Phosphorthioat-DNA und andere solche Analoga und Derivate.As as used herein, the term "nucleic acid" refers to single-stranded and / or double-stranded polynucleotides, such as deoxyribonucleic acid (DNA) and ribonucleic acid (RNA), as well as analogs or derivatives of either RNA or DNA. Also in the term "nucleic acid" are included Analogs of nucleic acids, such as peptide nucleic acids (PNA), phosphorothioate DNA and other such analogs and derivatives.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „konjugiert" auf eine stabile Anbindung, vorzugsweise eine ionische oder kovalente Anbindung. Bevorzugte Arten der Konjugation sind u. a.: Streptavidin- oder Avidin-Biotin-Wechselwirkung; hydrophobe Wechselwirkung, magnetische Wechselwirkung (z. B. unter Verwendung funktionalisierter Magnetperlen, wie etwa DYNA-BEADS, bei denen es sich um Streptavidin-beschichtete Magnetperlen handelt, die von Dynal, Inc. Great Neck, NY und Oslo Norway vertrieben werden); polare Wechselwirkungen, wie etwa „Benetzungs"wechselwirkungen zwischen zwei polaren Oberflächen oder zwischen Oligo/Polyethylenglycol; Bildung einer kovalenten Bindung, wie etwa einer Amidbindung, Disulfidbindung, Thioetherbindung, oder über Quervernetzungsmittel und über einen säurelabilen oder photolytisch spaltbaren Linker.As As used herein, the term "conjugated" refers to a stable one Attachment, preferably an ionic or covalent attachment. Preferred types of conjugation are u. a .: streptavidin or Avidin-biotin interaction; hydrophobic interaction, magnetic Interaction (eg, using functionalized magnetic beads, such as DYNA-BEADS, which are streptavidin-coated magnetic beads sold by Dynal, Inc. Great Neck, NY and Oslo Norway become); polar interactions, such as wetting interactions between two polar surfaces or between oligo / polyethylene glycol; Formation of a covalent Bond, such as an amide bond, disulfide bond, thioether bond, or over Cross linking agent and over an acid labile or photolytically cleavable linker.
Wie hierin verwendet, bedeutet äquivalent bei der Bezugnahme auf zwei Sequenzen von Nukleinsäuren, dass die beiden fraglichen Sequenzen dieselbe Sequenz von Aminosäuren oder äquivalente Proteine kodieren. Wenn „äquivalent" unter Bezugnahme auf zwei Proteine oder Peptide verwendet wird, so bedeutet dies, dass die beiden Proteine oder Peptide im Wesentlichen dieselbe Aminosäuresequenz aufweisen, mit ausschließlich konservativen Aminosäuresubstitutionen, durch welche die Aktivität oder Funktion des Proteins oder Peptids nicht wesentlich verändert wird.As used herein means equivalent when referring to two sequences of nucleic acids that the two sequences in question have the same sequence of amino acids or equivalent Encode proteins. If "equivalent" with reference used on two proteins or peptides, it means that the two proteins or peptides have essentially the same amino acid sequence exhibit, with exclusively conservative amino acid substitutions, through which the activity or function of the protein or peptide is not significantly altered.
Wenn sich „äquivalent" auf eine Eigenschaft bezieht, so braucht diese Eigenschaft nicht in demselben Ausmaß vorhanden zu sein [z. B. können zwei Peptide ein unterschiedliches Maß derselben Art von enzymatischer Aktivität aufweisen], aber die Aktivitäten sind vorzugsweise im Wesentlichen gleich. „Komplementär" bedeutet bei der Bezugnahme auf zwei Nukleotidsequenzen, dass die beiden Sequenzen von Nukleotiden zur Hybridisierung in der Lage sind, vorzugsweise mit weniger als 25%, weiter bevorzugt mit weniger als 15%, noch weiter bevorzugt mit weniger als 5%, am meisten bevorzugt ohne Mismatch zwischen gegenüber liegenden Nukleotiden.If is "equivalent" to a property this property does not need to exist to the same extent to be [z. B. can two peptides a different measure of the same kind of enzymatic activity have], but the activities are preferably substantially the same. "Complementary" means in the Referring to two nucleotide sequences that the two sequences of nucleotides for hybridization, preferably less than 25%, more preferably less than 15%, still more preferably less than 5%, most preferably no mismatch between opposite lying nucleotides.
Vorzugsweise hybridisieren die beiden Moleküle unter Bedingungen hoher Stringenz.Preferably hybridize the two molecules under conditions of high stringency.
Wie
hierin verwendet, bedeutet Stringenz der Hybridisierung bei der
Bestimmung der prozentualen Mismatchs die dem Fachmann bekannten
Bedingungen und entspricht typischerweise Folgendem:
Es versteht sich, dass eine gleichwertige Stringenz unter Verwendung anderer Puffer, Salze und Temperaturen erreicht werden kann.It It is understood that using an equivalent stringency other buffers, salts and temperatures can be achieved.
Wie hierin verwendet, bezieht sich ein Primer bei der Angabe in den Patentansprüchen auf einen Primer, der für die massenspektrometrischen Verfahren, die Immobilisierung, Hybridisierung, Strangverschiebung erfordern, geeignet ist; Sequenzierungsmassenspektrometrie bezieht sich auf eine Nukleinsäure, die eine ausreichende Masse besitzen muss, typischerweise etwa 70 Nukleotide oder weniger als 70, und eine ausreichende Größe, so dass sie für die hierin beschriebenen massenspektrometrischen Verfahren geeignet ist, die auf der massenspektrometrischen Detektion beruhen. Diese Verfahren beinhalten Primer für die Detektion und Sequenzierung von Nukleinsäuren, die eine ausreichende Zahl von Nukleotiden für die Bildung einer stabilen Duplex erfordern, typischerweise etwa 6–30, vorzugsweise etwa 10–25, weiter bevorzugt etwa 12–20. Somit ist für die vorliegenden Zwecke ein Primer eine Sequenz von Nukleotiden, die etwa 6–70, weiter bevorzugt 12–70, weiter bevorzugt mehr als etwa 14 bis zu einer Obergrenze von 70 Nukleotiden umfasst, abhängig von Sequenz und Anwendung des Primers. Die vorliegenden Primer, beispielsweise für die Mutationsanalysen, sind so gewählt, dass sie stromaufwärts von für die Diagnose geeigneten Loci liegen, so dass bei der Durchführung unter Anwendung von Sequenzierung bis zu der oder über die Stelle von Interesse das resultierende Fragment eine Masse besitzt, die ausreichend und nicht zu groß ist, um durch Massenspektrometrie nachgewiesen zu werden. Für massenspektrometrische Verfahren sind vorzugsweise Massenmarkierungen oder Modifikationen am 5'-Ende angefügt und der Primer ist ansonsten unmarkiert.As used herein, a primer as specified in the claims refers to a primer suitable for mass spectrometric methods requiring immobilization, hybridization, strand displacement; Sequencing mass spectrometry refers to a nucleic acid that must have a sufficient mass, typically about 70 nucleotides or less than 70, and a sufficient size to be suitable for the mass spectrometric methods described herein that rely on mass spectrometric detection. These methods involve primers for the detection and sequencing of nucleic acids requiring a sufficient number of nucleotides to form a stable duplex, typically about 6-30, preferably about 10-25, more preferably about 12-20. Thus, for purposes herein, a primer is a sequence of nucleotides that are about 6-70 ahead preferably 12-70, more preferably more than about 14 up to an upper limit of 70 nucleotides, depending on the sequence and application of the primer. The present primers, for example, for mutational analyzes, are chosen to be upstream of the loci suitable for diagnosis such that, when performed using sequencing up to or through the site of interest, the resulting fragment has a mass which sufficient and not too large to be detected by mass spectrometry. For mass spectrometric methods, mass labels or modifications are preferably added at the 5 'end and the primer is otherwise unlabelled.
Wie hierin verwendet bezieht sich „konditionieren" einer Nukleinsäure auf die Modifikation des Phosphodiester-Gerüsts des Nukleinsäuremoleküls (z. B. Kationenaustausch) mit dem Zweck, eine Peakverbreiterung aufgrund einer Heterogenität der pro Nukleotideinheit gebundenen Kationen zu verhindern. Durch Inkontaktbringen eines Nukleinsäuremoleküls mit einem Alkylierungsmittel, wie etwa Alkyliodid, Iodacetamid, β-Jodethanol oder 2,3-Epoxy-1-propanol, können die Monothiophosphodiesterbindungen eines Nukleinsäuremoleküls in eine Phosphotriesterbindung umgewandelt werden. Ebenso können Phosphodiesterbindungen unter Verwendung von Trialkylsilylchloriden in ungeladene Derivate umgewandelt werden. Weiter schließt die Konditionierung die Aufnahme von Nukleotiden ein, welche die Empfindlichkeit gegenüber einer Depurinierung (Fragmentierung während MS) verringern, z. B. ein Purin-Analogon, wie etwa N7- oder N9-Deazapurin-Nukleotide oder RNA-Bausteine oder die Verwendung von Oligonukleotidtriestem oder der Einbau von Phosphorthioatfunktionen, die alkyliert sind, oder die Verwendung von Oligonukleotidmimetika, wie etwa Peptidnukleinsäuren (PNA).As As used herein, refers to "conditioning" a nucleic acid the modification of the phosphodiester skeleton of the nucleic acid molecule (eg. Cation exchange) with the purpose of peak broadening due a heterogeneity to prevent the bound per nucleotide unit cations. By Contacting a nucleic acid molecule with a Alkylating agents such as alkyl iodide, iodoacetamide, β-iodoethanol or 2,3-epoxy-1-propanol the monothiophosphodiester bonds of a nucleic acid molecule into a Phosphotriesterbindung be converted. Similarly, phosphodiester bonds using trialkylsilyl chlorides in uncharged derivatives being transformed. Next, the conditioning closes the Uptake of nucleotides, the sensitivity to a Depurination (fragmentation during Reduce MS), z. A purine analog, such as N7 or N9 deazapurine nucleotides or RNA building blocks or the use of oligonucleotide triesters or the incorporation of phosphorothioate functions which are alkylated, or the use of oligonucleotide mimetics, such as peptide nucleic acids (PNA).
Wie hierin verwendet, bezieht sich Substrat auf einen unlöslichen Träger, auf dem eine Probe entsprechend den hierin beschriebenen Materialien abgelagert ist. Beispiele für geeignete Substrate sind unter anderem Perlen (z. B. Silicagel, Glas mit kontrollierten Poren, Magnete, Agarosegele und quervernetzte Dextrosen (d. h. Sepharose und Sephadex, Zellulose und andere Materialien, von denen der Fachmann weiß, dass sie als feste Trägermatrizen dienen. Beispielsweise können Substrate aus beliebigen der folgenden oder Kombinationen davon gebildet werden: Silicagel, Glas, Magnet, Polystyrol/1% Divinylbenzolharze, wie etwa Wang-Harze, welche Fmoc-Aminosäure-4-(Hydroxymethyl)phenoxymethylcopoly(styrol-1% divinylbenzol (DVD)) Harz, Chlortrityl (2-Chlortritylcloridcopolystyrol-DVB-Harz) Harz sind, Merrifield (chlormethyliertes Copolystyrol-DVB)-Harz, Metall, Kunststoff, Zellulose, quervernetzte Dextrane, wie etwa solche, die unter dem Handelsnamen Sephadex vertrieben werden (Pharmacia), und Agarosegel, wie etwa Gele, die unter dem Handelsnamen Sepharose (Pharmacia) vertrieben werden, wobei es sich um Argarosegele vom Polysaccharidtyp mit Wasserstoffbindungen handelt, und andere derartige Harze und Festphasenträger, die einem Fachmann bekannt sind. Die Trägermatrizen können in beliebiger Gestalt oder Form vorliegen, einschließlich aber nicht eingeschränkt auf: Kapillaren, flache Träger wie etwa Glasfaserfilter, Glasoberflächen, Metalloberflächen (Stahl, Gold, Silber, Aluminium, Kupfer und Silizium), Kunststoffmaterialien einschließlich Multiwellplatten oder -membranen (z. B. aus Polyethylen, Polypropylen, Polyamid, Polyvinylidendifluorid), Stifte (z. B. Anordnungen von Stiften, die für die kombinatorische Synthese oder Analyse geeignet sind oder Perlen in Vertiefungen flacher Oberflächen wie etwa von Wafern (z. B. Siliziumwafer) mit oder ohne Platten und Perlen.As As used herein, substrate refers to an insoluble one Carrier, on which a sample corresponding to the materials described herein is deposited. examples for suitable substrates include pearls (e.g., silica gel, Glass with controlled pores, magnets, agarose gels and cross-linked Dextrose (i.e., Sepharose and Sephadex, cellulose and other materials, which the expert knows that they are solid carrier matrices serve. For example, you can Substrates of any of the following or combinations thereof silica gel, glass, magnet, polystyrene / 1% divinylbenzene resin, such as Wang resins containing Fmoc-amino acid 4- (hydroxymethyl) phenoxymethylcopoly (styrene-1% divinylbenzene (DVD)) Resin, chlorotrityl (2-chlorotrityl-chloride-copystyrene-DVB-resin) Resin, Merrifield (chloromethylated copolystyrene DVB) resin, Metal, plastic, cellulose, cross-linked dextrans, such as those sold under the trade name Sephadex (Pharmacia), and agarose gels, such as gels, sold under the trade name Sepharose (Pharmacia), which are argarose gels from Polysaccharide type with hydrogen bonds, and other such Resins and solid phase supports, which are known to a person skilled in the art. The carrier matrices can be in any shape or shape, including but not limited on: capillaries, flat straps such as glass fiber filters, glass surfaces, metal surfaces (steel, Gold, silver, aluminum, copper and silicon), plastic materials including Multiwell plates or membranes (eg made of polyethylene, polypropylene, Polyamide, polyvinylidene difluoride), pens (e.g., arrays of Pens for the combinatorial synthesis or analysis are suitable or beads in depressions of flat surfaces such as wafers (eg, silicon wafers) with or without plates and pearls.
Wie hierin verwendet, ist ein selektiv spaltbarer Linker ein Linker, der unter bestimmten Bedingungen gespalten wird, wie etwa ein photospaltbarer Linker, ein chemisch spaltbarer Linker und ein enzymatisch spaltbarer Linker (d. h. eine Restriktionsendonukleasestelle oder ein Ribonukleotid/RNaseverdau). Der Linker ist zwischen dem Träger und immobilisierter DNA positioniert.As used herein, a selectively cleavable linker is a linker, which is cleaved under certain conditions, such as a photocleavable one Linker, a chemically cleavable linker and an enzymatically cleavable Linker (i.e., a restriction endonuclease site or a ribonucleotide / RNase digest). The linker is between the carrier and immobilized DNA.
Isolierung von NukleinsäuremolekülenIsolation of Nucleic Acid Molecules
Nukleinsäuremoleküle können aus einer bestimmten biologischen Probe unter Verwendung einer Reihe von Verfahren, die im Fachbereich bekannt sind, isoliert werden, wobei das bestimmte ausgewählte Isolierungsverfahren für die bestimmte biologische Probe geeignet ist. Beispielsweise können Gefriertrocknen und alkalische Lyseverfahren nützlich sein, um Nukleinsäuremoleküle aus festen Materialien zu erhalten; Hitze und alkalische Lyseverfahren können nützlich sein, um Nukleinsäuremoleküle aus Urin zu erhalten und Proteinase K-Extraktion kann verwendet werden, um Nukleinsäure aus Blut zu erhalten (siehe z. B. Rolff et al. (1994) PCR: Clinical Diagnostics and Research, Springer).Nucleic acid molecules can be made a particular biological sample using a series isolated by methods known in the art, being the particular one selected Insulation method for the particular biological sample is suitable. For example, freeze drying and alkaline lysis procedures useful be firm to nucleic acid molecules To obtain materials; Heat and alkaline lysis procedures can be useful to nucleic acid molecules from urine to obtain and Proteinase K extraction can be used to nucleic acid from blood (see, eg, Rolff et al. (1994) PCR: Clinical Diagnostics and Research, Springer).
Um eine geeignete Menge an Nukleinsäuremolekülen zu erhalten, an denen Massenspektrometrie durchgeführt werden soll, ist möglicherweise eine Amplifikation erforderlich. Beispiele für geeignete Amplifikationsverfahren, die hierin verwendet werden können sind u. a.: Klonierung (Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, Laboratory Press, 1989), Polymerasekettenreaktion (PCR) (C. R. Newton und A. Graham, PCR, BIOS Publishers, 1994), Ligasekettenreaktion (LCR) (siehe z. B. Weidmann et. al. (1994) PCR Methods Appl. Band 3, S. 57–64; F. Barany (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 88:189–93), Strangaustauschamplifikation (SDA) (siehe z. B. Walker et al. (1994) Nucleic Acids Res. 22:2670–77) und Variationen wie etwa RT-PCR (siehe z. B. Higuchi et al. (1993) Bio/Technology 11:1026–1030), Allel-spezifische Amplifikation (ASA) und transkriptionsbasierte Verfahren.In order to obtain a suitable amount of nucleic acid molecules to which mass spectrometry is to be performed, amplification may be required. Examples of suitable amplification methods that can be used herein include: cloning (Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, Laboratory Press, 1989), polymerase chain reaction (PCR) (CR Newton and A. Graham, PCR , BIOS Publishers, 1994), ligase chain reaction (LCR) (see, for example, Weidmann et. al. (1994) PCR Methods Appl. Volume 3, pp. 57-64; F. Barany (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88: 189-93), strand exchange amplification (SDA) (see, e.g., Walker et al (1994) Nucleic Acids Res. 22: 2670-77) and variations such as RT-PCR (see, e.g., Higuchi et (1993) Bio / Technology 11: 1026-1030), allele-specific amplification (ASA) and transcription-based methods.
Immobilisierung von Nukleinsäuremolekülen an festen TrägernImmobilization of Nucleic Acid Molecules to Solid carriers
Um die massenspektrometrische Analyse zu erleichtern, kann ein Nukleinsäuremolekül, das eine Nukleinsäuresequenz enthält, die nachgewiesen werden soll, an einem unlöslichen (d. h. einem festen) Träger immobilisiert werden. Beispiele für geeignete feste Träger sind u. a. Perlen (z. B. Silikagel, Glas mit kontrollierten Poren, Magnete, Sephadex/Sepharose, Cellulose), Kapillaren, flache Träger wie etwa Glasfaserfilter, Glasoberflächen, Metalloberflächen (Stahl, Gold, Silber, Aluminium, Kupfer und Silizium), Kunststoffmaterialien einschließlich Multiwellplatten oder -membranen (z. B. aus Polyethylen, Polypropylen, Polyamid, Polyvinylidendifluorid), Stifte (z. B. Arrays von Stiften, die für die kombinatorische Synthese oder Analyse geeignet sind oder Perlen in Vertiefungen flacher Oberflächen wie etwa Wafer (z. B. Siliziumwafer) mit oder ohne Filterplatten. Proben, welche Ziel-Nukleinsäuren enthalten, können durch beliebige zahlreicher Verfahren, die dem Fachmann bekannt sind, auf feste Träger übertragen werden. Beispielsweise können Nukleinsäureproben in einzelne Wells eines Substrats, z. B. eines Siliziumchips, übertragen werden, manuell oder unter Verwendung eines Nadel-Mikrodosiergeräts, wie hierin beschrieben. Alternativ kann hierzu ein piezoelektrisches Pipettiergerät zur Übertragung kleiner Nanoliter-Proben an Substrat verwendet werden, was die Durchführung von miniaturisierten Hochdurchsatzanalysen auf einem Chip ermöglicht.Around To facilitate mass spectrometric analysis, a nucleic acid molecule having a nucleic acid sequence contains which is to be detected on an insoluble (ie solid) Carrier immobilized become. examples for suitable solid carriers are u. a. Pearls (eg silica gel, glass with controlled pores, Magnets, Sephadex / Sepharose, cellulose), capillaries, flat supports such as about glass fiber filters, glass surfaces, metal surfaces (Steel, gold, silver, aluminum, copper and silicon), plastic materials including multiwell plates or membranes (eg of polyethylene, polypropylene, polyamide, Polyvinylidene difluoride), pens (eg, arrays of pens used for combinatorial Synthesis or analysis are suitable or beads in wells flat surfaces such as wafers (eg, silicon wafers) with or without filter plates. Samples containing target nucleic acids can contain by any of numerous methods known to those skilled in the art are transferred to solid carriers become. For example, you can nucleic acid samples into individual wells of a substrate, e.g. B. a silicon chip transferred be manually or using a needle microdispenser, such as described herein. Alternatively, this may be a piezoelectric pipetting for transmission Small nanoliter samples can be used on substrate, resulting in the implementation of miniaturized high-throughput analysis on a chip.
Die
Immobilisierung kann beispielsweise auf Grundlage einer Hybridisierung
zwischen einer Einfang-Nukleinsäuresequenz,
die bereits an dem Träger
immobilisiert ist und einer komplementären Nukleinsäuresequenz,
die ebenfalls in dem Nukleinsäuremolekül, welches
die nachzuweisende Nukleinsäuresequenz enthält, enthalten
ist, erfolgen (
Linkerleft
Eine
Ziel-Nachweisstelle kann direkt über
eine reversible oder irreversible Bindung zwischen einer geeigneten
Funktionalität
(L') im Zielnukleinsäuremolekül (T) und
einer geeigneten Funktionalität
(L) im Einfangmolekül
an einen festen Träger
gebunden sein (
Photospaltbare Linker sind Linker, die bei Einwirkung von Licht gespalten werden (siehe z. B. Goldmacher et al. (1992) Bioconj. Chem. 3:104–107), wodurch das als Ziel gesetzte Mittel bei Einwirkung von Licht freigesetzt wird. Photospaltbare Linker, die bei Einwirkung von Licht gespalten werden, sind bekannt (siehe z. B. Hazum et. al. (1981) in Pept. Proc. Eur. Pept. Symp., 16., Brunfeldt, K (Hrsg.), S. 105–110, welche die Verwendung einer Nitrobenzylgruppe als photospaltbare Schutzgruppe für Cystein beschreiben; Yen et al. (1989) Makromol. Chem. 190:69–82, welcher wasserlösliche photospaltbare Copolymere einschließlich Hydroxypropylmethacrylamid-Copolymer, Glycin-Copolymer, Fluorescein-Copolymer und Methylrhodamin-Copolymer beschreibt; Goldmacher et al. (1992) Bioconj. Chem. 3:104–107, welcher ein Vernetzungsmittel und Reagenz beschreibt, das bei Einwirkung von nahem UV-Licht (350 nm) einem photolytischen Abbau unterliegt; und Senter et al. (1985) Photochem. Photobiol 42:231–237, welcher Nitrobenzyloxycarbonylchlorid-Quervernetzungsreagenzien, die photospaltbare Verknüpfungen bilden, beschreibt), wodurch das als Ziel gesetzte Mittel bei Einwirkung von Licht freigesetzt wird. In bevorzugten Ausführungen wird die Nukleinsäure unter Verwendung der photospaltbaren Linkergruppe, die während der Massenspektrometrie gespalten wird, immobilisiert. Hier bevorzugte photospaltbare Linker sind in den Beispielen genannt.photocleavable Linkers are linkers that are cleaved upon exposure to light (See, e.g., Goldmacher et al., (1992) Bioconj. Chem., 3: 104-107), whereby the targeted agent released upon exposure to light becomes. Photocleavable linkers which cleave upon exposure to light are known (see, for example, Hazum et al (1981) in Pept. Proc. Eur. Pept. Symp., 16th, Brunfeldt, K (ed.), Pp. 105-110, which the use of a nitrobenzyl group as a photocleavable protecting group for cysteine describe; Yen et al. (1989) Macromol. Chem. 190: 69-82, which water-soluble photocleavable copolymers including hydroxypropyl methacrylamide copolymer, Glycine copolymer, fluorescein copolymer and methylrhodamine copolymer describes; Goldmacher et al. (1992) Biocon. Chem. 3: 104-107, which describes a crosslinking agent and reagent when exposed of near UV light (350 nm) is subject to photolytic degradation; and Senter et al. (1985) Photochem. Photobiol 42: 231-237, which Nitrobenzyloxycarbonyl chloride cross-linking reagents that photocleavable connections form), whereby the targeted agent upon exposure is released by light. In preferred embodiments, the nucleic acid is under Use of the photocleavable linker group which occurs during the Mass spectrometry is cleaved, immobilized. Here preferred photocleavable linkers are mentioned in the examples.
Außerdem kann die Verknüpfung gebildet werden, wenn L' eine quaternäre Ammoniumgruppe ist, wobei in diesem Fall die Oberfläche des festen Trägers vorzugsweise negative Ladungen trägt, die das negativ geladene Nukleinsäuregerüst abstoßen, und so die zur Analyse mittels Massenspektrometer erforderliche Desorption erleichtern. Die Desorption kann entweder durch die von dem Laserpuls erzeugte Wärme und/oder abhängig von L' durch spezifische Absorption von Laserenergie, welche in Resonanz mit dem L' Chromophor ist, erfolgen.In addition, the linkage can be formed when L 'is a quaternary ammonium group where in this case, the surface of the solid support preferably carries negative charges which repel the negatively charged nucleic acid backbone, thus facilitating the desorption required for analysis by mass spectrometry. The desorption can be done either by the heat generated by the laser pulse and / or dependent on L 'by specific absorption of laser energy which is in resonance with the L' chromophore.
Somit kann die L-L'-Chemie vom Typ einer Disulfidbindung sein (chemisch spaltbar, beispielsweise durch Mercaptoethanol oder Dithioerythrol), eines Biotin/Streptavidin-Systems, eines heterobifunktionalen Derivats einer Tritylethergruppe (siehe z. B. Köster et. al. (1990) „A Versatile Acid-Labile Linker for Modification of Synthtic Biomolecules, Tetrahedron Letters 31:7095), die unter schwach sauren Bedingungen sowie unter den Bedingungen der Massenspektrometrie gespalten werden kann, einer Levulinyl-Gruppe, die unter fast neutralen Bedingungen mit Hydrazinium/Azetat-Puffer gespalten werden kann, einer Arginin/Arginin- oder Lysin/Lysin-Bindung, die durch ein Endopeptidase-Enzym wie etwa Trypsin gespalten werden kann oder einer Pyrophosphatbindung, die durch eine Pyrophosphatase gespalten werden kann oder einer Ribonukleotidbindung innerhalb der Oligodesoxynukleotidsequenz, die beispielsweise durch eine Ribonuklease oder Alkali gespalten werden kann.Consequently can the L-L'-chemistry be of the type of a disulfide bond (chemically cleavable, for example by Mercaptoethanol or dithioerythrol), a biotin / streptavidin system, a heterobifunctional Derivatives of a trityl ether group (see, for example, Köster et al., (1990) "A Versatile Acid-Labile Linker for Modification of Synthetic Biomolecules, Tetrahedron Letters 31: 7095), which under weakly acidic conditions as well as under the Conditions of mass spectrometry can be split, one Levulinyl group operating under near-neutral conditions with hydrazinium / acetate buffer an arginine / arginine or lysine / lysine bond, which are cleaved by an endopeptidase enzyme such as trypsin or a pyrophosphate bound by a pyrophosphatase can be cleaved or a ribonucleotide bond within the oligodeoxynucleotide sequence, for example, by a ribonuclease or alkali can be cleaved.
Die Funktionalitäten L und L' können auch einen Chargetransfer-Komplex bilden und dadurch die zeitweilige L-L'-Verknüpfung bilden. Da in vielen Fällen die „Chargetransfer-Bande" durch UV/vis-Spektrometrie nachgewiesen werden kann (siehe z. B. Organic Charge Transfer Complexes by R. Foster, Academic Press, 1969), kann die Laserenergie auf die entsprechende Energie der Chargetransfer-Wellenlänge eingestellt werden und somit kann eine spezifische Desorption von dem festen Träger ausgelöst werden. Ein Fachmann wird erkennen, dass verschiedene Kombinationen diesem Zweck dienen können und dass die Donor-Funktionalität entweder an den festen Träger oder an das nachzuweisende Nukleinsäuremolekül gekoppelt sein kann oder umgekehrt.The functionalities L and L 'can too form a charge transfer complex and thereby the temporary Forming L-L'linkage. Because in many cases the "Charge transfer band" detected by UV / vis spectrometry can be used (see, for example, Organic Charge Transfer Complexes by R. Foster, Academic Press, 1969), the laser energy can be applied to the corresponding Charge transfer wavelength energy set be and thus a specific desorption of the solid carrier triggered become. A person skilled in the art will recognize that different combinations serve this purpose and that the donor functionality is either to the solid support or may be coupled to the nucleic acid molecule to be detected or vice versa.
Bei noch einem weiteren Ansatz kann eine reversible L-L'-Verknüpfung durch homolytische Bildung relativ stabiler Radikale erzeugt werden. Unter dem Einfluss des Laserpulses erfolgt Desorption (wie oben diskutiert) sowie Ionisierung am Ort der Radikalposition. Ein Fachmann wird erkennen, dass andere organische Radikale gewählt werden können, und dass eine Laserwellenlänge gewählt werden kann, die den für die homolytische Spaltung der Bindung zwischen ihnen benötigten Dissoziationsenergien entspricht (siehe z. B. Reactive Molecules von C. Wentrup, John Wiley & Sons, 1984).at Yet another approach may be a reversible L-L'linkage homolytic formation of relatively stable radicals are generated. Under the influence of the laser pulse is desorption (as discussed above) and ionization at the site of the radical position. An expert will recognize that other organic radicals can be chosen, and that a laser wavelength chosen that can be the one for the homolytic cleavage of the bond between them requires dissociation energies (See, for example, Reactive Molecules by C. Wentrup, John Wiley & Sons, 1984).
Eine
Ankerfunktion L' kann
auch in eine Zieleinfangsequenz (TCS) unter Verwendung geeigneter
Primer während
eines Am plifikationsverfahrens eingebaut werden, wie etwa PCR (
Wenn die Exonuklease-Sequenzierung unter Verwendung von MALDI-TOF MS durchgeführt wird, so wird ein einzelsträngiges DNA-Molekül, das über sein 5'-Ende an einen festen Träger immobilisiert ist, in einer Richtung mit einer 3'-prozessierenden Exonuklease abgebaut und das Molekulargewicht des abgebauten Nukleotids wird sequenziell bestimmt. Reverse Sanger-Sequenzierung ergibt die Nukleotidsequenz der immobilisierten DNA. Durch Hinzufügen eines selektiv spaltbaren Linkers kann nicht nur die Masse der freien Nukleotide bestimmt werden, sondern bei Entfernung der Nukleotide durch Waschen kann auch die Masse des verbleibenden Fragments nach der Spaltung der DNA vom festen Träger durch MALDI-TOF bestimmt werden. Unter Verwendung selektiv spaltbarer Linker wie etwa der hierin bereitgestellten photospaltbaren und chemisch spaltbaren Linker kann diese Spaltung so gewählt werden, dass sie während der Ionisierungs- und Verdampfungsschritte der MALDI-TOF erfolgt. Dasselbe Grundprinzip trifft für einen 5'-immobilisierten Strang einer doppelsträngigen DNA zu, der abgebaut wird, während er als Duplex vorliegt. Ebenso trifft dies auch zu, wenn eine 5'-prozessierende Exonuklease verwendet wird und die DNA über das 3'-Ende an den festen Träger immobilisiert ist.If exonuclease sequencing using MALDI-TOF MS carried out becomes, so is a single-stranded DNA molecule the above its 5'-end on a solid carrier immobilized in one direction with a 3 'processing exonuclease degraded and the molecular weight of the degraded nucleotide becomes sequential certainly. Reverse Sanger sequencing yields the nucleotide sequence the immobilized DNA. By adding a selectively fissile Linker can not only determine the mass of free nucleotides but can be removed by washing the nucleotides also the mass of the remaining fragment after the splitting of the DNA from the solid support determined by MALDI-TOF. Using selectively cleavable Linkers such as the photocleavable and provided herein chemically cleavable linker this cleavage can be chosen so that they are during the ionization and evaporation steps of the MALDI-TOF takes place. The same basic principle applies to a 5'-immobilized Strand of a double-stranded DNA degraded while he is present as a duplex. This is also true when a 5'-processing exonuclease is used and the DNA over the 3'-end to the immobilized solid support is.
Wie angemerkt, sind hier wenigstens drei Arten der Immobilisierung vorgesehen: 1) die Zielnukleinsäure wird amplifiziert oder gewonnen (die Zielsequenz oder umgebende DNA-Sequenz muss bekannt sein, um Primer herzustellen, zur Amplifikation oder Isolierung); 2) die Primer-Nukleinsäure wird an dem festen Träger immobilisiert und die Zielnukleinsäure wird daran hybridisiert (dies dient zum Nachweis des Vorliegens von oder zur Sequenzierung einer Zielsequenz in einer Probe); oder 3) eine doppelsträngige DNA (amplifiziert oder isoliert) wird durch Verknüpfung mit einem vorbestimmten Strang immobilisiert, die DNA wird denaturiert, um die Duplex zu beseitigen und dann wird eine hohe Konzentration an komplementärem Primer oder einer DNA mit Identität stromaufwärts der Zielstelle hinzugefügt, es erfolgt ein Strangaustausch und der Primer wird an den immobilisierten Strang hybridisiert.As noted, at least three types of immobilization are provided here: 1) the target nucleic acid is amplified or recovered (the target sequence or surrounding DNA sequence must be known to make primers for amplification or insulation); 2) the primer nucleic acid is immobilized on the solid support and the target nucleic acid is hybridized thereto (this is to demonstrate the presence from or for sequencing a target sequence in a sample); or 3) a double-stranded one DNA (amplified or isolated) is made by linking with immobilized on a predetermined strand, the DNA is denatured, to eliminate the duplex and then becomes a high concentration at complementary It adds primer or DNA with identity upstream of the target site a strand exchange and the primer is attached to the immobilized strand hybridized.
In den Ausführungsformen, bei denen die Primer-Nukleinsäure an dem festen Träger immobilisiert ist und die Zielnukleinsäure daran hybridisiert wird, ermöglicht der Einbau des spaltbaren Linkers, dass die Primer-DNA an dem 5'-Ende immobilisiert wird, so dass freies 3'-OH für die Nukleinsäuresynthese (Extension) verfügbar ist und die Sequenz der „hybridisierten" Ziel-DNA bestimmt werden kann, da die hybridisierte Matrize durch Denaturierung entfernt werden kann und die verlängerten DNA-Produkte für die MALDI-TOF MS von dem festen Träger abgespalten werden können. Ebenso kann bei 3) der immobilisierte Strang verlängert werden, wenn er an die Matrize hybridisiert ist, und von dem Träger abgespalten werden. Somit können durch Sanger-Sequenzierung und die oben erläuterten Primer-Oligo-BasenExtension (PROBE) Extensionsreaktionen unter Verwendung eines immobilisierten Primers mit bekannter Stromaufwärts-DNA-Sequenz, die komplementär zu einer invariablen Region einer Zielsequenz ist, durchgeführt werden. Die Nukleinsäure von der Person wird gewonnen und die DNA-Sequenz einer variablen Region (Deletion, Insertion, Missense-Mutation, welche genetische Prädispositionen oder Erkrankungen hervorrufen oder das Vorhandensein viraler/bakterieller oder Pilz-DNA) wird nicht nur nachgewiesen, sondern die tatsächliche Sequenz und Position der Mutation werden auch bestimmt.In the embodiments, where the primer nucleic acid on the solid support immobilized and the target nucleic acid is hybridized thereto, allows incorporation of the cleavable linker that immobilizes the primer DNA at the 5 'end so that free 3'-OH for the nucleic acid synthesis (Extension) available and determines the sequence of the "hybridized" target DNA can be because the hybridized template removed by denaturation can be and the extended DNA products for the MALDI-TOF MS from the solid support can be split off. Likewise, in 3) the immobilized strand can be extended, when hybridized to the template and cleaved from the carrier become. Thus, you can by Sanger sequencing and the primer oligo base extension discussed above (PROBE) extension reactions using an immobilized Primers with known upstream DNA sequence, the complementary to an invariable region of a target sequence. The nucleic acid from the person is won and the DNA sequence of a variable Region (deletion, insertion, missense mutation, which genetic predispositions or cause disease or the presence of viral / bacterial or fungal DNA) is not only detected, but the actual Sequence and position of the mutation are also determined.
In anderen Fällen muss die Ziel-DNA immobilisiert und der Primer hybridisiert werden. Dies erfordert die Amplifikation einer längeren DNA auf Grundlage einer bekannten Sequenz und dann die Sequenzierung der immobilisierten Fragmente (d. h. die verlängerten Fragmente werden an den Träger hybridisiert, aber nicht wie oben beschrieben daran immobilisiert). In diesen Fällen ist es nicht wünschenswert, einen Linker einzubauen, da das MALDI-TOF-Spektrum von der hybridisierten DNA stammt.In other cases the target DNA must be immobilized and the primer hybridized. This requires the amplification of a longer DNA based on a known sequence and then the sequencing of the immobilized Fragments (i.e., the elongated Fragments are sent to the wearer hybridized but not immobilized as described above). In these cases it is not desirable to incorporate a linker since the MALDI-TOF spectrum hybridized DNA is from.
Es ist nicht erforderlich, die immobilisierte Matrize abzuspalten. Ein beliebiger Linker, von dem ein Fachmann weiß, dass er Nukleinsäuren an feste Träger immobilisiert, kann hier verwendet werden, um die Nukleinsäure an einen festen Träger zu verknüpfen. Die hier bevorzugten Linker sind die selektiv spaltbaren Linker, insbesondere solche, die hierin beispielhaft genannt sind. Andere Linker sind u. a. Säure-spaltbare Linker wie etwa Bismaleimidethoxypropan, säurelabile Trityllinker.It it is not necessary to split off the immobilized template. Any linker that a person skilled in the art knows will accept nucleic acids solid carriers immobilized, can be used here to attach the nucleic acid to a solid carrier to link. The preferred linkers herein are the selectively cleavable linkers, especially those exemplified herein. Other Linkers are u. a. Acid-cleavable Linker such as bismaleimide ethoxypropane, acid labile trityl linker.
Säure-spaltbare Linker, photospaltbare Linker und wärmeempfindliche Linker können ebenfalls verwendet werden, insbesondere dann, wenn es erforderlich sein kann, die angesteuerte Substanz abzuspalten, damit sie leichter für Reaktionen zugänglich ist. Säure-spaltbare Linker sind u. a., sind aber nicht beschränkt auf; Bismaleimidethoxypropan; Adipinsäuredihydrazid-Linker (siehe z. B. Fattom et al. (1992) Infecion & Immun. 60:584–589) sowie säurelabile Transferrin-Konjugate, die einen ausreichenden Abschnitt des Transferrins enthalten, damit ein Eintritt in den intrazellulären Transferrinkreislaufweg ermöglicht ist (siehe z. B. Welhöner et al. (1991) J. Biol. Chem. 266:4309–4314).Acid-cleavable Linkers, photocleavable linkers and thermosensitive linkers may also be used be used, especially when it may be necessary to split off the targeted substance, making it easier for reactions accessible is. Acid-cleavable Linkers are u. a., but are not limited to; bismaleimideothoxy propane; Adipic linker (see, for example, Fattom et al., (1992) Infecion & Immun. 60: 584-589) and acid labile Transferrin conjugates containing a sufficient portion of the transferrin included, thus allowing entry into the intracellular transferrin circulation pathway allows is (see, for example, Welhöner et al. (1991) J. Biol. Chem. 266: 4309-4314).
Photospaltbare LinkerPhotocleavable linker
Photospaltbare Linker werden bereitgestellt. Insbesondere werden photospaltbare Linker in Form ihrer Phosphoramidit-Derivate bereitgestellt, zur Verwendung bei der Festphasensynthese von Oligonukleotiden. Die Linker enthalten O-Nitrobenzylgruppen und Phosphatverknüpfungen, die eine vollständige photolytische Abspaltung der Konjugate innerhalb von Minuten bei UV-Bestrahlung ermöglichen. Die verwendeten UV-Wellenlängen werden so gewählt, dass die Oligonukleotide durch die Bestrahlung nicht beschädigt werden und sie liegen vorzugsweise bei etwa 350–380 nm, weiter bevorzugt bei 365 nm. Die hierin bereitgestellten photospaltbaren Linker besitzen eine vergleichbare Kopplungseffizienz zu üblicherweise verwendeten Phosphoamidit-Monomeren (siehe Sinha et al. (1983) Tetrahedron Lett. 24:5843–5846; Sinha et al. (1984) Nucleic Acids Res. 12:4539–4557; Beaucage et al. (1993) Tetrahedron 49:6123–6194; und Matteucci et al. (1981) J. Am. Chem. Soc. 103:3185–3191).photocleavable Linkers are provided. In particular, photocleavable Linker provided in the form of their phosphoramidite derivatives, for Use in the solid phase synthesis of oligonucleotides. The Linkers contain O-nitrobenzyl groups and phosphate linkages, the one complete photolytic cleavage of the conjugates within minutes Allow UV irradiation. The UV wavelengths used are chosen that the oligonucleotides are not damaged by the irradiation and are preferably at about 350-380 nm, more preferably 365 nm. The photocleavable linkers provided herein have a comparable coupling efficiency to commonly used phosphoamidite monomers (see Sinha et al., (1983) Tetrahedron Lett. 24: 5843-5846; Sinha et al. (1984) Nucleic Acids Res. 12: 4539-4557; Beaucage et al. (1993) Tetrahedron 49: 6123-6194; and Matteucci et al. (1981) J. Am. Chem. Soc. 103: 3185-3191).
In einer Ausführungsform besitzen die photospaltbaren Linker die Formel I: worin R20 ω-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)alkyl oder ω-Hydroxyalkyl ist; R21 ausgewählt ist aus Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Alkoxycarbonyl, Aryloxycarbonyl und Carboxy; R22 Wasserstoff oder (Dialkylamino)(ω-cyanoalkoxy)P- ist; t 0–3 ist und R50 Alkyl, Alkoxy, Aryl oder Aryloxy ist.In one embodiment, the photocleavable linkers have the formula I: wherein R 20 is ω- (4,4'-dimethoxytrityloxy) alkyl or ω-hydroxyalkyl; R 21 is selected from hydrogen, alkyl, aryl, alkoxycarbonyl, aryloxycarbonyl and carboxy; R 22 is hydrogen or (dialkylamino) (ω-cyanoalkoxy) P-; t is 0-3 and R 50 is alkyl, alkoxy, aryl or aryloxy.
In einer bevorzugten Ausführungsform haben die photospaltbaren Linker Formel II: worin R20 ω-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)alkyl, ω-Hydroxyalkyl oder Alkyl ist; R21 ausgewählt ist aus Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Alkoxycarbonyl, Aryloxycarbonyl und Carboxy; R22 Wasserstoff oder (Dialkylamino)(ω-cyanoalkoxy)P- ist; und X20 Wasserstoff, Alkyl oder OR20 ist.In a preferred embodiment, the photocleavable linker formula II: wherein R 20 is ω- (4,4'-dimethoxytrityloxy) alkyl, ω-hydroxyalkyl or alkyl; R 21 is selected from hydrogen, alkyl, aryl, alkoxycarbonyl, aryloxycarbonyl and carboxy; R 22 is hydrogen or (dialkylamino) (ω-cyanoalkoxy) P-; and X 20 is hydrogen, alkyl or OR 20 .
In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist R20 3-(4,4'-Dimethoxytrityloxy) propyl, 3-Hydroxypropyl oder Methyl; R21 ist ausgewählt aus Wasserstoff, Methyl und Carboxy; R22 ist Wasserstoff oder (Diisopropylamino)(2-cyanoethoxy)P-; und X20 ist Wasserstoff, Methyl oder OR20.In particularly preferred embodiments, R 20 is 3- (4,4'-dimethoxytrityloxy) propyl, 3-hydroxypropyl or methyl; R 21 is selected from hydrogen, methyl and carboxy; R 22 is hydrogen or (diisopropylamino) (2-cyanoethoxy) P-; and X 20 is hydrogen, methyl or OR 20 .
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist R20 3-(4,4'-Dimethoxytrityloxy) propyl; R21 ist Methyl; R22 ist (Diisopropylamino)(2-cyanoethoxy)P-; und X20 ist Wasserstoff. In einer anderen weiter bevorzugten Ausführungsform ist R20 Methyl; R21 ist Methyl, R22 ist (Diisopropylamino)(2-cyanoethoxy)P-; und X20 ist 3-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)propoxy.In a further preferred embodiment, R 20 is 3- (4,4'-dimethoxytrityloxy) propyl; R 21 is methyl; R 22 is (diisopropylamino) (2-cyanoethoxy) P-; and X 20 is hydrogen. In another more preferred embodiment, R 20 is methyl; R 21 is methyl, R 22 is (diisopropylamino) (2-cyanoethoxy) P-; and X 20 is 3- (4,4'-dimethoxytrityloxy) propoxy.
In einer weiteren Ausführungsform haben die photospaltbaren Linker Formel III: worin R23 Wasserstoff oder (Dialkylamino)(ω-cyanoalkoxy)P- ist; und R24 ausgewählt ist aus ω-Hydroxyalkoxy, ω-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)alkoxy, ω-Hydroxyalkyl und ω- (4,4'-Dimethoxytrityloxy)alkyl und unsubstituiert oder an der Alkyl- oder Alkoxykette- mit einer oder mehreren Alkylgruppen substituiert ist; r und s jeweils unabhängig 0–4 sind und R50 Alkyl, Alkoxy, Aryl oder Aryloxy ist. In bestimmten Ausführungsformen ist R24 ω-Hydroxyalkyl oder ω-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)alkyl und an der Alkylkette mit einer Methylgruppe substituiert.In another embodiment, the photocleavable linker formula III: wherein R 23 is hydrogen or (dialkylamino) (ω-cyanoalkoxy) P-; and R 24 is selected from ω-hydroxyalkoxy, ω- (4,4'-dimethoxytrityloxy) alkoxy, ω-hydroxyalkyl and ω- (4,4'-dimethoxytrityloxy) alkyl and unsubstituted or on the alkyl or alkoxy chain with one or more substituted by several alkyl groups; each of r and s is independently 0-4 and R 50 is alkyl, alkoxy, aryl or aryloxy. In certain embodiments, R 24 is ω-hydroxyalkyl or ω- (4,4'-dimethoxytrityloxy) alkyl and substituted on the alkyl chain with a methyl group.
In bevorzugten Ausführungsformen ist R23 Wasserstoff oder (Diisopropylamino)(2-cyanoethoxy)P-; und R24 ist ausgewählt aus 3-Hydroxypropoxy, 3-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)propoxy, 4-Hydroxybutyl, 3-Hydroxy-1-propyl, 1-Hydroxy-2-propyl, 3-Hydroxy-2-methyl-1-propyl, 2-Hydroxyethyl, Hydroxymethyl, 4-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)butyl, 3-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)-1-propyl, 2-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)ethyl, 1-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)-2-propyl, 3-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)-2-methyl-1-propyl und 4,4'-Dimethyloxytrityloxymethyl.In preferred embodiments, R 23 is hydrogen or (diisopropylamino) (2-cyanoethoxy) P-; and R 24 is selected from 3-hydroxypropoxy, 3- (4,4'-dimethoxytrityloxy) propoxy, 4-hydroxybutyl, 3-hydroxy-1-propyl, 1-hydroxy-2-propyl, 3-hydroxy-2-methyl 1-propyl, 2-hydroxyethyl, hydroxymethyl, 4- (4,4'-dimethoxytrityloxy) butyl, 3- (4,4'-dimethoxytrityloxy) -1-propyl, 2- (4,4'-dimethoxytrityloxy) ethyl, 1 - (4,4'-dimethoxytrityloxy) -2-propyl, 3- (4,4'-dimethoxytrityloxy) -2-methyl-1-propyl and 4,4'-dimethyloxytrityloxymethyl.
In stärker bevorzugten Ausführungsformen ist R23 (Diisopropylamino)(2-cyanoethoxy)P-; r und s sind 0; und R24 ist ausgewählt aus 3-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)-propoxy, 4-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)butyl, 3-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)propyl, 2-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)ethyl, 1-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)-2-propyl, 3-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)-2-methyl-1-propyl und 4,4'-Dimethyloxytrityloxymethyl. R24 ist am meisten bevorzugt 3-(4,4'-Dimethoxytrityloxy)propoxy.In more preferred embodiments, R 23 is (diisopropylamino) (2-cyanoethoxy) P-; r and s are 0; and R 24 is selected from 3- (4,4'-dimethoxytrityloxy) propoxy, 4- (4,4'-dimethoxytrityloxy) butyl, 3- (4,4'-dimethoxytrityloxy) propyl, 2- (4,4 ' -Dimethoxytrityloxy) ethyl, 1- (4,4'-dimethoxytrityloxy) -2-propyl, 3- (4,4'-dimethoxytrityloxy) -2-methyl-1-propyl and 4,4'-dimethyloxytrityloxymethyl. R 24 is most preferably 3- (4,4'-dimethoxytrityloxy) propoxy.
Herstellung der photospaltbaren LinkerPreparation of photocleavable left
A. Herstellung photospaltbarer Linker der Formel I oder II.A. Preparation of photocleavable linker of the formula I or II.
Photospaltbare Linker der Fomel I oder II können durch die nachstehend beschriebenen Verfahren, durch kleinere Veränderungen der Verfahren, durch Auswahl der geeigneten Ausgangsmaterialien oder durch beliebige andere Verfahren, die dem Fachmann bekannt sind, hergestellt werden. Ausführliche Vorgehensweisen zur Synthese photospaltbarer Linker der Formel II sind in den Beispielen bereitgestellt.Photocleavable linkers of formula I or II may be prepared by the methods described below, by minor alterations of the methods, by selection of the appropriate starting materials or by any other methods known to those skilled in the art. Detailed procedure For the synthesis of photocleavable linkers of the formula II are provided in the examples.
In den photospaltbaren Linkern der Formel II, worin X20 Wasserstoff ist, können die Linker auf folgende Weise hergestellt werden. Alkylierung von 5-Hydroxy-2- nitrobenzaldehyd mit ω-Hydroxyalkylhalogenid, z. B. 3-Hydroxypropylbromid, gefolgt von Schützen des resultierenden Alkohols als z. B. Silylether ergibt einen 5-(ω-Silyloxyalkoxy)-2-nitrobenzaldehyd. Das Hinzufügen einer organometallischen Substanz zu dem Aldehyd liefert einen Benzylalkohol. Organometallische Substanzen, die verwendet werden können, sind u. a. Trialkylaluminium (für Linker, in denen R21 Alkyl ist) wie etwa Trimethylaluminium, Borhydride (für Linker, bei denen R21 Wasserstoff ist) wie etwa Natriumborhydrid oder Metallcyanide (für Linker, bei denen R21 Carboxy- oder Alkoxycarbonyl ist) wie etwa Kaliumcyanid. Bei Metallcyaniden würde das Reaktionsprodukt, ein Cyanhydrin, anschließend unter entweder sauren oder basischen Bedingungen in Gegenwart von entweder Wasser oder einem Alkohol hydrolysiert, um die Verbindungen von Interesse zu erhalten.In the photocleavable linkers of formula II wherein X 20 is hydrogen, the linkers can be prepared in the following manner. Alkylation of 5-hydroxy-2-nitrobenzaldehyde with ω-hydroxyalkyl halide, e.g. 3-hydroxypropyl bromide, followed by protection of the resulting alcohol as e.g. B. Silyl ether gives a 5- (ω-silyloxyalkoxy) -2-nitrobenzaldehyde. Addition of an organometallic substance to the aldehyde yields a benzyl alcohol. Organometallic substances that may be used include trialkylaluminum (for linkers where R 21 is alkyl) such as trimethylaluminum, borohydrides (for linkers where R 21 is hydrogen) such as sodium borohydride or metal cyanides (for linkers where R 21 is carboxy or alkoxycarbonyl) such as potassium cyanide. For metal cyanides, the reaction product, a cyanohydrin, would then be hydrolyzed under either acidic or basic conditions in the presence of either water or an alcohol to obtain the compounds of interest.
Die Silylgruppe an der Seitenkette der resultierenden Benzylalkohole kann dann gegen eine 4,4'-Dimethoxytritylgruppe ausgetauscht werden, mittels Desilylierung mit z. B. Tetrabutylamoniumfluorid, um den entsprechenden Alkohol zu erhalten und anschließende Umsetzung mit 4,4'-Dimethoxytritylchlorid. Umsetzung mit z. B. 2-Cyanoethyldiisopropylchlorphosphoramidit liefert Linker, in denen R22 (Dialkylamino)(ω-cyanoalkoxy)P- ist.The silyl group on the side chain of the resulting benzyl alcohols can then be exchanged for a 4,4'-dimethoxytrityl group, by desilylation with e.g. B. Tetrabutylamoniumfluorid to obtain the corresponding alcohol and subsequent reaction with 4,4'-dimethoxytrityl chloride. Implementation with z. B. 2-Cyanoethyl diisopropylchlorophosphoramidite provides linkers in which R 22 is (dialkylamino) (ω-cyanoalkoxy) P-.
Ein spezifisches Beispiel einer Synthese eines photospaltbaren Linkers der Formel II ist in dem folgenden Schema gezeigt, welches auch die Verwendung des Linkers bei der Oligonukleotidsynthese zeigt. Dieses Schema soll nur der Veranschaulichung dienen und in keiner Weise den Rahmen der Erfindung einschränken. Experimentelle Einzelheiten dieser synthetischen Umwandlungen sind in den Beispielen bereitgestellt.One specific example of a synthesis of a photocleavable linker of the formula II is shown in the following scheme, which also shows the use of the linker in oligonucleotide synthesis. This scheme is intended to be illustrative only and not in any Way restrict the scope of the invention. Experimental details These synthetic transformations are provided in the examples.
Bei der Synthese der Linker der Formel II, worin X20 OR20 ist, wird 3,4-Dihydroxyacetophenon selektiv an dem 4-Hydroxyl durch Umsetzung mit z. B. Kaliumcarbonat und einem Silylchlorid geschützt. Anstelle des Acetophenons können Benzoatester, Propiophenone, Butyrophenone, etc. verwendet werden. Das resultierende 4-Silyloxy-3-hydroxyacetophenon wird dann an dem 3-Hydroxyl mit einem Alkylhalogenid (für Linker, bei denen R20 Alkyl ist) alkyliert und desilyliert mit z. B. Tetrabutylamoniumfluorid, um ein 3-Alkoxy-4-hydroxyacetophenon zu erhalten. Diese Verbindung wird dann an dem 4-Hydroxyl alkyliert, durch Umsetzung mit einem ω-Hydroxyalkylhalogenid, z. B. 3-Hydroxypropylbromid, um ein 4-(ω-Hydroxyalkoxy)-3-alkoxyacetophenon zu erhalten. Der Seitenkettenalkohol wird dann als Ester, z. B. Acetat, geschützt. Diese Verbindung wird dann an der 5-Position nitriert, z. B. mit konzentrierter Salpetersäure, um die entsprechenden 2-Nitroacetophenone zu erhalten. Die Verseifung des Seitenkettenesters mit z. B. Kaliumcarbonat und Reduktion des Ketons z. B. mit Natriumborhydrid in beliebiger Reihenfolge ergibt einen 2-Nitro-4-(ω-hydroxyalkoxy)-5-alkoxybenzylalkohol.In the synthesis of the linkers of formula II, wherein X 20 is OR 20 , 3,4-dihydroxyacetophenone is selectively attached to the 4-hydroxyl by reaction with e.g. As potassium carbonate and a silyl chloride protected. Instead of the acetophenone, benzoate esters, propiophenones, butyrophenones, etc. may be used. The resulting 4-silyloxy-3-hydroxyacetophenone is then alkylated on the 3-hydroxyl with an alkyl halide (for linkers in which R 20 is alkyl) and desilylated with e.g. For example, tetrabutylammonium fluoride to obtain a 3-alkoxy-4-hydroxyacetophenone. This compound is then alkylated on the 4-hydroxyl by reaction with an ω-hydroxyalkyl halide, e.g. For example, 3-hydroxypropyl bromide to obtain a 4- (ω-hydroxyalkoxy) -3-alkoxyacetophenone. The side chain alcohol is then used as ester, e.g. As acetate protected. This compound is then nitrided at the 5-position, e.g. With concentrated nitric acid to obtain the corresponding 2-nitroacetophenones. The saponification of the side chain ester with z. As potassium carbonate and reduction of the ketone z. B. with sodium borohydride in any order gives a 2-nitro-4- (ω-hydroxyalkoxy) -5-alkoxybenzylalkohol.
Selektives Schützen des Seitenkettenalkohols als entsprechender 4,4'-Dimethoxytritylether wird dann durch Umsetzung mit 4,4'-Dimethoxytritylchlorid bewerkstelligt. Die weitere Umsetzung mit z. B. 2-Cyanoethyl-diisopropylchlorphosphoramidit liefert Linker, bei denen R22 (Dialkylamino)(ω-cyanoalkoxy)P- ist.Selective protection of the side chain alcohol as the corresponding 4,4'-dimethoxytrityl ether is then accomplished by reaction with 4,4'-dimethoxytrityl chloride. The further implementation with z. B. 2-Cyanoethyl-diisopropylchlorophosphoramidite provides linkers in which R 22 is (dialkylamino) (ω-cyanoalkoxy) P-.
Ein spezifisches Beispiel für die Synthese eines photospaltbaren Linkers der Formel II ist in dem nachstehenden Schema gezeigt. Dieses Schema soll nur der Veranschaulichung dienen und in keiner Weise den Rahmen der Erfindung einschränken. Ausführliche experimentelle Vorgehensweisen für die gezeigten Umwandlungen sind in den Beispielen zu finden.One specific example of the synthesis of a photocleavable linker of formula II is in shown in the scheme below. This scheme is only for illustration serve and in no way limit the scope of the invention. Full experimental procedures for the transformations shown can be found in the examples.
B. Herstellung photospaltbarer Linker der Formel IIIB. Preparation of photocleavable linker of formula III
Photospaltbare Linker der Formel III können durch die nachstehend beschriebenen Verfahren hergestellt werden, durch kleine Veränderungen der Verfahren durch Auswahl geeigneter Ausgangsmaterialien oder durch andere Verfahren, die dem Fachmann bekannt sind.photocleavable Linker of the formula III can produced by the methods described below, through small changes the method by selecting suitable starting materials or by other methods known to those skilled in the art.
Im Allgemeinen werden photospaltbare Linker der Formel III aus ω-Hydroxyalkyl- oder Alkoxyarylverbindungen, insbesondere ω-Hydroxyalkyl- oder -alkoxybenzolen hergestellt. Diese Verbindungen sind kommerziell erhältlich oder können aus einem ω-Hydroxyalkylhalogenid (z. B. 3-Hydroxypropylbromid) und entweder Phenyllithium (für die ω-Hydroxyalkylbenzole) oder Phenol (für die ω-Hydroxyalkoxybenzole) hergestellt werden. Acylierung der ω-Hydroxylgruppe (z. B. als Acetatester) und anschließende Friedel-Craft-Acylierung des aromatischen Rings mit einem 2-Nitrobenzoylchlorid liefert ein 4-(ω-Acetoxyalkyl oder Alkoxy)-2-nitrobenzophenon. Die Reduktion des Ketons mit z. B. Natriumborhydrid und die Verseifung des Seitenkettenesters werden in beliebiger Reihe durchgeführt, um ein 2-Nitrophenyl-4-(hydroxyalkyl oder -alkoxy)phenylmethanol zu erhalten. Das Schützen der terminalen Hydroxylgruppe als entsprechender 4,4'-Dimethoxytritylether wird durch Umsetzung mit 4,4'-Dimethoxytritylchlorid erreicht. Die Benzylhydroxylgruppe wird dann umgesetzt mit z. B. 2-Cyanoethyl-diisopropylchlorphosphoamidit, um Linker der Formel II zu bilden, bei denen R23 (Dialkylamino)(ω-cyanoalkoxy)P- ist.In general, photocleavable linkers of the formula III are prepared from ω-hydroxyalkyl or alkoxyaryl compounds, in particular ω-hydroxyalkyl or -alkoxybenzenes. These compounds are commercially available or can be prepared from a ω-hydroxyalkyl halide (e.g., 3-hydroxypropyl bromide) and either phenyllithium (for the ω-hydroxyalkylbenzenes) or phenol (for the ω-hydroxyalkoxybenzenes). Acylation of the ω-hydroxyl group (eg, as an acetate ester) followed by Friedel-Craft acylation of the aromatic ring with a 2-nitrobenzoyl chloride affords a 4- (ω-acetoxyalkyl or alkoxy) -2-nitrobenzophenone. The reduction of the ketone with z. For example, sodium borohydride and the saponification of the side chain ester are carried out in any series to obtain a 2-nitrophenyl-4- (hydroxyalkyl or alkoxy) phenylmethanol. Protecting the terminal hydroxyl group as the corresponding 4,4'-dimethoxytrityl ether is achieved by reaction with 4,4'-dimethoxytrityl chloride. The benzylhydroxyl group is then reacted with e.g. 2-cyanoethyldiisopropylchlorophosphoamidite to form linkers of Formula II wherein R 23 is (dialkylamino) (ω-cyanoalkoxy) P-.
Andere photospaltbare Linker der Formel III können hergestellt werden, indem die ω-Hydroxyalkyl- oder -alkoxybenzole der obigen Synthese durch 2-Phenyl-1-propanol oder 2-Phenylmethyl-1-propanol ersetzt werden. Diese Verbindungen sind kommerziell erhältlich, sie können aber auch durch Umsetzung von z. B. Phenylmagnesiumbromid oder Benzylmagnesiumbromid mit dem erforderlichen Oxiran (d. h. Propylenoxid) in Gegenwart katalytischer Kupferionen hergestellt werden.Other photocleavable linkers of formula III can be prepared by: the ω-hydroxyalkyl or -alkoxybenzenes of the above synthesis by 2-phenyl-1-propanol or 2-phenylmethyl-1-propanol be replaced. These compounds are commercially available, you can but also by implementation of z. Phenylmagnesium bromide or benzylmagnesium bromide with the required oxirane (i.e., propylene oxide) in the presence catalytic copper ions are produced.
Chemisch spaltbare LinkerChemically cleavable linker
Eine
Vielfalt chemisch spaltbarer Linker kann verwendet werden, um eine
spaltbare Bindung zwischen die immobilisierte Nukleinsäure und
den festen Träger
einzubringen. Säure-labile
Linker sind hier vorzugsweise chemisch spaltbare Linker für die Massenspektrometrie,
insbesondere MALDI-TOF MS, da die säurelabile Bindung während der
Konditionierung der Nukleinsäure
bei Zugabe der 3-HPA-Matrixlösung gespalten
wird. Die säurelabile
Bindung kann als eine separate Linkergruppe eingefügt werden,
z. B. die säurelabilen
Tritylgruppen (siehe
Nukleinsäurekonditionierungnucleic acid conditioning
Vor der massenspektrometrischen Analyse kann es nützlich sein, Nukleinsäuremoleküle zu „konditionieren", beispielsweise, um die für das Verdampfen erforderliche Laserenergie zu verringern und/oder um Fragmentierung zu minimieren. Die Konditionierung wird vorzugsweise durchgeführt, während eine Zieldetektionsstelle immobilisiert ist. Ein Beispiel der Konditionierung ist die Modifikation des Phosphodiestergerüsts des Nukleinsäuremoleküls (z. B. Kationenaustausch), was nützlich sein kann, um eine Peakverbreiterung aufgrund von Heterogenität der pro Nukleotid-Einheit gebundenen Kationen zu vermeiden. Durch Inkontaktbringen eines Nukleinsäuremoleküls mit einem Alkylierungsmittel wie etwa Alkyliodid, Iodacetamid, β-Jodethanol oder 2,3-Epoxy-1-propanol können die Monothiophosphodiesterbindungen eines Nukleinsäuremoleküls in eine Phosphotriesterbindung umgewandelt werden. Ähnlich können Phosphodiesterbindungen eines Nukleinsäuremoleküls in eine Phosphotriesterbindung umgewandelt werden. Ähnlich können Phosphodiesterbindungen unter Verwendung von Trialkylsilylchloridenin ungeladene Derivate umgewandelt werden. Weiter umfasst die Konditionierung den Einbau von Nukleotiden, welche die Empfindlichkeit gegenüber Depurinierung (Fragmentierung während MS) verringern, z. B. ein Purin-Analogon wie etwa N7- oder N9-Desazapurin-Nukleotide oder RNA-Baublöcke oder durch Verwendung von Oligonukleotidtriestern oder Einbau von Phosphorthioatfunktionen, die alkyliert sind oder durch Verwendung von Oligonukleotidmimetika wie etwa PNA.In front mass spectrometric analysis may be useful to "condition" nucleic acid molecules, for example, around the for to reduce the evaporation necessary laser energy and / or to minimize fragmentation. The conditioning is preferably carried out, while a target detection site is immobilized. An example of conditioning is the modification of the phosphodiester backbone of the nucleic acid molecule (e.g. Cation exchange), which is useful may be a peak broadening due to heterogeneity of the pro Nucleotide unit to avoid bound cations. By contacting a nucleic acid molecule with a Alkylating agents such as alkyl iodide, iodoacetamide, β-iodoethanol or 2,3-epoxy-1-propanol can the monothiophosphodiester bonds of a nucleic acid molecule into a Phosphotriesterbindung be converted. Similarly, phosphodiester bonds a nucleic acid molecule in a Phosphotriesterbindung be converted. Similarly, phosphodiester bonds using trialkylsilyl chlorides in uncharged derivatives being transformed. Furthermore, the conditioning includes the installation of nucleotides showing sensitivity to depurination (Fragmentation during Reduce MS), z. A purine analog such as N7 or N9 desazapurine nucleotides or RNA building blocks or by using oligonucleotide triesters or incorporation of phosphorothioate functions, which are alkylated or by using oligonucleotide mimetics like PNA.
Multiplexreaktionenmultiplex reactions
Für bestimmte
Anwendungen kann es nützlich
sein, gleichzeitig mehr als einen (mutierten) Lokus an einem bestimmten
eingefangenen Nukleinsäurefragment
(auf einem Punkt eines Arrays) zu bestimmen oder es kann nützlich sein,
eine parallele Verarbeitung durchzuführen, indem Oligonukleotid-
oder Oligonukleotidmimetika-Anordnungen
auf verschiedenen festen Trägern
verwendet werden. „Multiplexen" kann durch verschiedene
unterschiedliche Methoden erreicht werden. Beispielsweise können mehrere
Mutationen gleichzeitig an einer Zielsequenz bestimmt werden, indem
entsprechende Detektor (Sonden)-Moleküle verwendet werden (z. B.
Oligonukleotide oder Oligonukleotidmimetika). Die Molekulargewichtsunterschiede
zwischen den Detektor-Oligonukleotiden D1, D2 und D3 müssen ausreichend
groß sein,
so dass eine gleichzeitige Detektion (Multiplexen) möglich ist.
Dies kann entweder über
die Sequenz selbst (Zusammensetzung oder Länge) erzielt werden oder indem
massenverändernde
Funktionalitäten
M1–M3
in das Detektoroligonukleotid eingefügt werden (siehe
Massenveränderung von NukleinsäurenMass modification of nucleic acids
Massenmodifizierende Gruppen können angebracht werden, beispielsweise entweder an das 5'-Ende des Oligonukleotids (M1), an die Nukleobase (oder -basen) (M2, M7), an das Phosphatgerüst (M3) und an die 2'-Position des Nukleosids (der Nukleoside) (M4, M6) und/oder an die terminale 3'-Position (M5). Beispiele massenmodifizierender Gruppen sind u. a. beispielsweise ein Halogen, ein Azid oder eine Gruppe vom Typ XR, worin X eine Verknüpfungsgruppe ist und R eine massenverändernde Funktionalität ist. Die massenmodifizierende Funktionalität kann somit eingesetzt werden, um definierte Masseninkremente in das Oligonukleotid einzubringen.Bulk modifying groups may be attached, for example either to the 5 'end of the oligonucleotide (M 1 ), to the nucleobase (or bases) (M 2 , M 7 ), to the phosphate backbone (M 3 ) and to the 2' Position of the nucleoside (s) (M 4 , M 6 ) and / or to the terminal 3 'position (M 5 ). Examples of mass-modifying groups include, for example, a halogen, an azide or a group of the XR type, wherein X is a linking group and R is a mass-altering functionality. The mass-modifying functionality can thus be used to introduce defined mass increments into the oligonucleotide.
Die
massenverändernde
Funktionalität
kann sich an unterschiedlichen Positionen innerhalb der Nukleotid-Gruppe
befinden (siehe z. B.
Außerdem kann die massenmodifizierende Funktionalität derart hinzugefügt werden, dass die Kettenbeendigung beeinflusst wird, wie etwa indem sie an der 3'-Position des Zuckerrings in dem Nukleosidtriphosphat angebracht wird, M5. Für den Fachmann ist erkennbar, dass viele Kombinationen in den hier bereitgestellten Verfahren eingesetzt werden können. Ebenso wird der Fachmann erkennen, dass kettenverlängernde Nukleosidtriphosphate ebenfalls auf ähnliche Weise massenmodifiziert werden können, mit zahlreichen Variationen und Kombinationen der Funktionalitäten und Anbringungspositionen.In addition, the mass-modifying functionality can be added such that the chain termination is affected, such as by attaching it to the 3 'position of the sugar ring in the nucleoside triphosphate, M 5 . It will be apparent to those skilled in the art that many combinations can be used in the methods provided herein. Also, those skilled in the art will recognize that chain extending nucleoside triphosphates may also be mass modified in a similar manner, with numerous variations and combinations of functionalities and attachment positions.
Ohne
an irgendeine Theorie gebunden sein zu wollen, kann die Massenmodifikation
M für X
in XR eingefügt
werden, sowie unter Verwendung von Oligo/Polyethylenglykolderivaten
für R.
Das massenmodifizierende Inkrement in diesem Fall ist 44, d. h.
es können
fünf verschiedene
massenmodifizierende Spezies erzeugt werden, indem nur M von 0 bis
4 variiert wird, so dass Masseneinheiten von 45 (m = 0), 89 (m =
1), 133 (m = 2), 177 (m = 3) und 221 (m = 4) an das Nukleinsäuremolekül hinzugefügt werden
(z. B. Detektoroligonukleotid (D) bzw. Nukleosidtriphosphate (
In noch einer weiteren Ausführungsform können verschiedene andere massenmodifizierende Funktionalitäten R als Oligo/Polyethylenglykole ausgewählt und über geeignete Verknüpfungschemikalien X angebunden werden. Eine einfache Massenmodifikation kann erzielt werden, indem H gegen Halogene wie etwa F, Cl, Br und/oder I oder Pseudohalogene wie etwa CN, SCN, NCS ausgetauscht wird oder indem verschiedene Alkyl-, Aryl- oder Aralkyl-Gruppen wie etwa Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, t-Butyl, Hexyl, Phenyl, substituiertes Phenyl, Benzyl oder funktionelle Gruppen wie etwa CH2F, CHF2, CF3, Si(CH3)3, Si(CH3)2(C2H5), Si(CH3)(C2H5)2, Si(C2H5)3 verwendet werden. Noch eine weitere Massenmodifikation kann erhalten werden, indem Homo- oder Heteropeptide über das Nukleinsäuremolekül (z. B. Detektor (D)) oder Nukleosidtriphosphate angebracht werden. Ein Beispiel, das zur Erzeugung massenmodifizierender Spezies mit einem Masseninkrement von 57 nützlich ist, ist das Anbringen von Oligoglycinen, z. B. werden Massenmodifikationen von 74 (r = 1, m = 0), 131 (r = 1, m = 1), 188 (r = 1, m = 2), 245 (r = 1, m = 3) erzielt. Einfache Oligoamide können verwendet werden, z. B. sind Massenmodifikationen von 74 (r = 1, m = 0), 88 (r = 2, m = 0), 102 (r = 3, m = 0), 116 (r = 4, m = 0) etc. erhältlich. Variationen zu den hierin beschriebenen Hinzufügungen sind für einen Fachmann offensichtlich.In yet another embodiment, various other mass-modifying functionalities R can be selected as oligo / polyethylene glycols and attached via suitable linking chemicals X. A simple mass modification can be achieved by exchanging H for halogens such as F, Cl, Br and / or I or pseudohalogens such as CN, SCN, NCS or different alkyl, aryl or aralkyl groups such as methyl, ethyl , Propyl, isopropyl, t-butyl, hexyl, phenyl, substituted phenyl, benzyl or functional groups such as CH 2 F, CHF 2 , CF 3 , Si (CH 3 ) 3 , Si (CH 3 ) 2 (C 2 H 5 ), Si (CH 3 ) (C 2 H 5 ) 2 , Si (C 2 H 5 ) 3 . Still another mass modification can be obtained by attaching homo- or heteropeptides via the nucleic acid molecule (eg, detector (D)) or nucleoside triphosphates. An example useful for generating mass modifying species with a mass increment of 57 is the attachment of oligoglycines, e.g. For example, mass modifications of 74 (r = 1, m = 0), 131 (r = 1, m = 1), 188 (r = 1, m = 2), 245 (r = 1, m = 3) are achieved. Simple oligoamides can be used, e.g. For example, mass modifications are 74 (r = 1, m = 0), 88 (r = 2, m = 0), 102 (r = 3, m = 0), 116 (r = 4, m = 0), etc. available. Variations to the additions described herein will be apparent to one skilled in the art.
Verschiedene
massenmodifizierte Nachweisoligonukleotide können verwendet werden, um gleichzeitig
alle möglichen
Varianten/Mutanten nachzuweisen (
Massenspektrometrische Verfahren für DNAMass spectrometric method for DNA
Verfügbare massenspektrometrische Formate, die hier verwendet werden können, sind u. a. die Ionisations-(I-) Techniken, wie etwa Matrix-unterstützte Laserdesorptions-Ionisation (MALDI), Elektronenspray (ESI) (z. B. kontinuierlich oder gepulst) und verwandte Methoden (z. B. Ionenspray, Thermospray, Schneller Atombeschuss (FAB)) und Massiver Cluster-Stoß (massive cluster impact, MCI); diese Ionenquellen können in Verbindung mit Nachweisformaten, einschließlich Linearfeldern, Flugzeit (TOF), Einzel- oder Mehrfachquadrupol, Einzel- oder Mehrfachmagnetsektor, FourierTransformations-Ionen-Cyclotron-Resonanz (FTICR), Ionenfalle oder Kombinationen davon verwendet werden, um einen Hybriddetektor zu erhalten (z. B. Ionenfalle-Flugzeit). Für die Ionisierung können zahlreiche Kombinationen von Matrix/Wellenlänge einschließlich der Herstellung eines gefrorenen Analyten (MALDI) oder Kombinationen von Lösungsmitteln (ESI) eingesetzt werden.Available mass spectrometric Formats that can be used here are u. a. the ionization (I-) Techniques, such as matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI), Electron Spray (ESI) (eg continuous or pulsed) and related methods (eg ion spray, thermospray, fast atom bombardment (FAB)) and Massive Cluster Bump (massive cluster impact, MCI); these ion sources can be used in conjunction with detection formats, including Linear Fields, Time of Flight (TOF), Single or Multiple Quadrupole, Single or multiple magnetic sector, Fourier transform ion cyclotron resonance (FTICR), ion traps, or combinations thereof obtain a hybrid detector (eg, ion trap time-of-flight). For ionization can numerous combinations of matrix / wavelength including manufacturing a frozen analyte (MALDI) or combinations of solvents (ESI).
Da ein normales DNA-Molekül vier Nukleotid-Einheiten (A, T, C, G) enthält und deren jeweilige Masse einzigartig ist (monoisotope Massen 313,06, 304,05, 289,05 bzw. 329,05 Da), kann durch eine exakte Massenbestimmung die mögliche Basenzusammensetzung dieser DNA definiert oder eingegrenzt werden. Erst über 4900 Da hat jedes Einheitsmolekulargewicht mindestens eine zulässige Zusammensetzung; unter allen 5-meren gibt es nur ein nicht-einzigartiges Nominal-Molekulargewicht, unter den 8-meren gibt es 20. Für diese und größere Oligonukleotide können diese Massenüberlappungen mit der Massengenauigkeit von ca. 1/105 (etwa 10 Teile pro Million, ppm) aufgelöst werden, die mit hochauflösender FTICR MS zur Verfügung steht. Für das 25-mer A5T20 verringern sich die 20 degenerierten Zusammensetzungen bei einer Messung mit ±0,5 Da auf drei (A5T20, T4C12G9, AT3C4G16), wenn mit einer Genauigkeit von 2 ppm gemessen wird. Durch gegebene Einschränkungen der Zusammensetzung (z. B. das Vorhandensein oder Fehlen einer der vier Basen in dem Strang) können diese weiter verringert werden (siehe nachstehend).Since a normal DNA molecule contains four nucleotide units (A, T, C, G) and their respective mass is unique (monoisotopic masses 313.06, 304.05, 289.05 and 329.05 Da, respectively) an exact mass determination defines or limits the possible base composition of this DNA. Only above 4900 Da does each unit molecular weight have at least one admissible composition; there is only one non-unique nominal molecular weight among all 5-mers, there are 20 of the 8-mers. For these and larger oligonucleotides, these mass overlaps may have mass accuracy of about 1/10 5 (about 10 parts per million, ppm) available with high resolution FTICR MS. For the 25-mer A 5 T 20 , the 20 degenerate compositions decrease with a measurement of ± 0.5 Da to three (A 5 T 20 , T 4 C 12 G 9 , AT 3 C 4 G 16 ), if with a Accuracy of 2 ppm is measured. Given the compositional limitations (e.g., the presence or absence of one of the four bases in the strand), these can be further reduced (see below).
Instrumente mit mittlerer Auflösung, einschließlich, aber nicht ausschließlich Krumm-Feld-Reflektron-Instrumente oder Flugzeit-MS-Instrumente mit verzögerter Extraktion können ebenfalls zu einer verbesserten DNA-Detektion für die Sequenzierung oder Diagnostik führen. Diese sind jeweils dazu in der Lage, eine 9 Da-(Δm (A-T)) Verschiebung in ≥ 30-mer- Strängen nachzuweisen, die beispielsweise durch Primer-Oligo-Basen-Extension (PROBE) oder Kompetitive Oligonukleotid-Einzelbasen-Extension (COSBE) Sequenzierung erzeugt wurden oder zum direkten Nachweis kleiner amplifizierter Produkte.instruments with medium resolution, including, but not exclusively Krumm-field reflectron instruments or time-of-flight MS instruments with delayed extraction may as well to improved DNA detection for sequencing or diagnostics to lead. These are each capable of detecting a 9 Da (Δm (A-T)) shift in ≥30 mer strands, for example, by primer oligo base extension (PROBE) or Competitive oligonucleotide single base extension (COSBE) sequencing were generated or for direct detection small amplified products.
Sequenzierung durch Erzeugung spezifisch endender FragmenteSequencing by generation specific ending fragments
Eine genaue Sequenzbestimmung einer relativ großen Ziel-Nukleinsäure kann erreicht werden, indem spezifisch endende Fragmente der Ziel-Nukleinsäure erzeugt werden, die Masse jedes Fragments durch Massenspektrometrie bestimmt wird und die Fragmente geordnet werden, um die Sequenz der größeren Ziel-Nukleinsäure zu bestimmen. Die spezifisch endenden Fragmente sind partielle basenspezifisch terminierte Fragmente.A accurate sequence determination of a relatively large target nucleic acid can can be achieved by generating specific ending fragments of the target nucleic acid The mass of each fragment is determined by mass spectrometry and the fragments are ordered to determine the sequence of the larger target nucleic acid. The specific-ending fragments are partially base-specific terminated fragments.
Ein Verfahren zur Herstellung basenspezifisch terminierter Fragmente beinhaltet die Verwendung einer basenspezifischen Ribonuklease nach beispielsweise einer Transkriptionsreaktion. Bevorzugte basenspezifische Ribonukleasen sind auswählt aus: T1-Ribonuklease (G-spezifisch), U2-Ribonuklease (A-spezifisch), PhyM-Ribonuklease (U-spezifisch) und Ribonuklease A (U/C-spezifisch). Andere effiziente und basenspezifische Ribonukleasen können unter Verwendung des in Beispiel 21 beschriebenen Tests identifiziert werden. Vorzugsweise werden modifizierte Nukleotide zur Transkriptionsreaktion mit unmodifizierten Nukleotiden gegeben. Am stärksten bevorzugt werden die modifizierten Nukleotide und unmodifizierte Nukleotide zur Transkriptionsreaktion in geeigneten Konzentrationen gegeben, sodass beide Einheiten in einer bevorzugten Rate von etwa 1:1 eingebaut werden. Alternativ können zwei separate Transkriptionen der Ziel-DNA-Sequenz, eine mit den modifizierten und eine mit den unmodifizierten Nukleotiden, durchgeführt und die Ergebnisse verglichen werden. Bevorzugte modifizierte Nukleotide sind u. a.: Bor- oder Brom-modifizierte Nukleotide (Porter et al. (1995) Biochemistry 34:11963–1196 Hasan et al. (1996) Nucl. Acids Res. 24:2150–2157; Li et al. (1995) Nucleic Acids Res. 23:4495–4501), α-Thio-modifizierte Nukleotide sowie massenmodifizierte Nukleotide, wie vorstehend beschrieben.One method of preparing base-specific terminated fragments involves the use of a base-specific ribonuclease, for example, after a transcription reaction. Preferred base specific ribonucleases are selected from: T 1 ribonuclease (G specific), U 2 ribonuclease (A specific), PhyM ribonuclease (U specific) and ribonuclease A (U / C specific). Other efficient and base specific ribonucleases can be identified using the assay described in Example 21. Preferably, modified nucleotides are added for transcription reaction with unmodified nucleotides. Most preferably, the modified nucleotides and unmodified nucleotides are added to the transcription reaction at appropriate concentrations such that both units are incorporated at a preferred rate of about 1: 1. Alternatively, two separate transcriptions of the target DNA sequence, one with the modified and one with the unmodified nucleotides, can be made and the results compared. Preferred modified nucleotides include: boron- or bromine-modified nucleotides (Porter et al., (1995) Biochemistry 34: 11963-1196 Hasan et al., (1996) Nucl. Acids Res. 24: 2150-2157; Li et al. 1995) Nucleic Acids Res. 23: 4495-4501), α-thio-modified nucleotides and mass-modified nucleotides as described above.
Noch ein weiteres Verfahren zur Erzeugung basenspezifisch terminierter Fragmente umfasst das Inkontaktbringen einer geeigneten Menge der Ziel-Nukleinsäure mit einer spezifischen Endonuklease. Vorzugsweise wird das ursprüngliche 5- und/oder 3'-Ende der Nukleinsäure markiert, um das Ordnen der Fragmente zu erleichtern. Die Markierung des 3'-Endes ist besonders dann bevorzugt, wenn in vitro-Nukleinsäuretranskripte analysiert werden, so dass der Einfluss von 3'-Heterogenität, vorzeitiger Terminierung und unspezifischer Verlängerung minimiert werden kann. 5'- und 3'-Markierungen können natürlich (z. B. ein 3'-Poly-A-Schwanz oder 5'- oder 3'-Heterogenität) oder künstlich sein. Bevorzugte 5'- und/oder 3'-Markierungen werden aus den vorstehend für die Massenmodifikation beschriebenen Molekülen ausgewählt.Yet another method for generating base-specific terminated fragments comprises contacting a suitable amount of the target nucleic acid with a specific endonuclease. Preferably, the original 5 and / or 3 'end of the nucleic acid is labeled to order the fragments to facilitate. Labeling of the 3 'end is particularly preferred when analyzing in vitro nucleic acid transcripts so that the impact of 3' heterogeneity, premature termination, and nonspecific extension can be minimized. 5 'and 3' tags may be natural (eg, a 3 'poly A tail or 5' or 3 'heterogeneity) or artificial. Preferred 5 'and / or 3' labels are selected from the molecules described above for the mass modification.
Die hier bereitgestellten Verfahren werden durch die nachstehenden Beispiele 21 und 27 weiter veranschaulicht, die nicht als in irgendeiner Weise einschränkend zu verstehen sind. Die übrigen Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung.The Methods provided herein are exemplified by the following examples 21 and 27 further illustrate that not as in any way restrictive to be understood. The remaining Examples are for illustrative purposes only.
BEISPIEL 1EXAMPLE 1
MALDI-TOF-Desorption von Oligonukleotiden direkt auf festen TrägernMALDI-TOF desorption of oligonucleotides directly on solid carriers
1
g CPG (Glas mit kontrollierten Poren) wurde mit 3-(Triethoxysilyl)epoxypropan
funktionalisiert, um OH-Gruppen auf der Polymeroberfläche zu bilden.
Eine standardmäßige Oligonukleotidsynthese
mit 13 mg des OH-CPG wurde in einem DNA-Synthesegerät (Milligen,
Modell 7500) durchgeführt,
wobei β-Cyanoethylphosphoramidite
(Köster
et al. (1994) Nucleic Acids Res. 12:4539) und TAC-N-Schutzgruppen
(Köster
et al. (1991) Tetrahedron 37:362) eingesetzt wurden, um eine 3'-T5-50-mer-Oligonukleotidsequenz
zu synthetisieren, in der 50 Nukleotide komplementär zu einer „hypothetischen" 50-mer- Sequenz
sind. T5 dient als Spacer. Die Entfernung
der Schutzgruppe mit gesättigtem
Ammoniak in Methanol bei Raumtemperatur für 2 Stunden lieferte gemäß der Bestimmung
der DMT-Gruppe CPG, die etwa 10 umol 55-mer/g CPG enthielten. Dieses 55-mer
diente als Matrize für
Hybridisierungen mit einem 26-mer (mit 5'-DMT-Gruppe) und einem 40-mer (ohne
DMT-Gruppe). Das Reaktionsvolumen beträgt 100 μl und enthält etwa 1 nmol CPG-gebundenes
55-mer als Matrize, eine äquimolare
Menge an Oligonukleotid in Lösung
(26-mer oder 40-mer) in 20 mM Tris-HCl, pH 7,5, 10 mM MgCl2 und 25 mM NaCl. Das Gemisch wurde für 10 min
bei 65°C
erhitzt und während
30' auf 37°C abgekühlt (Annealing).
Das Oligonukleotid, das nicht an die polymergebundene Matrize hydridisiert
hatte, wurde durch Zentrifugation und drei anschließende Wasch-/Zentrifugationsschritte
mit jeweils 100 ul eiskaltem 50 mM Ammoniumcitrat entfernt. Die
Perlen wurden luftgetrocknet und mit Matrixlösung (3-Hydroxypicolinsäure/10 mM Ammoniumcitrat in
Acetonitril/Wasser 1:1) gemischt und durch MALDI-TOF-Massenspektrometrie analysiert.
Die Ergebnisse sind in den
BEISPIEL 2EXAMPLE 2
Elektronenspray- (ES) Desorption und Unterscheidung eines 18-mers und eines 19-mersElectron Spray (ES) Desorption and Distinction an 18-meter and a 19-meter
DNA-Fragmente mit einer Konzentration von 50 pMol/ul in 2-Propanol/10 mM Ammoniumcarbonat (1/9 v/v) wurden gleichzeitig mittels eines Elektronenspray-Massenspektrometers analysiert.DNA fragments at a concentration of 50 pmol / μl in 2-propanol / 10 mM ammonium carbonate (1/9 v / v) were simultaneously determined by means of an electron spray mass spectrometer analyzed.
Die
erfolgreiche Desorption und Unterscheidung eines 18-mers und eines
19-mers durch Elektronenspray-Massenspektrometrie ist in
BEISPIEL 3EXAMPLE 3
Nachweis der Cystische-Fibrose-Mutation ΔF508 durch Ei nschritt-Didesoxy-Extension und Analyse durch MALDI-TOF-Massenspektrometrie (Kompetitive-Oligonukleotid-Einzel-Basen-Extension = COSBE)Detection of the cystic fibrosis mutation ΔF508 by Egg dideoxy extension and analysis by MALDI-TOF mass spectrometry (Competitive Oligonucleotide Single Base Extension = COSBE)
Das
Prinzip des COSBE-Verfahrens ist in
MATERIALIEN und METHODENMATERIALS and METHODS
PCR-Amplifikation und Strangimmobilisierung. Die Amplifikation wurde mit Exon10-spezifischen Primern unter Verwendung von Standard-PCR-Bedingungen (30 Zyklen: 1' bei 95°C, 1' bei 55°C, 2' bei 72°C) durchgeführt; der reverse Primer war in 5' mit Biotin markiert und säulengereinigt (Oligopurification Cartridge, Cruachem). Nach der Amplifikation wurden die amplifizierten Produkte durch Säulentrennung (Qiagen Quickspin) aufgereinigt und an Streptavidin-beschichteten Magnetperlen (Dynabeads, Dynal, Norwegen) gemäß deren Standardprotokoll immobilisiert; DNA wurde unter Verwendung von 0,1 M NaOH denaturiert und mit 0,1 M NaOH, 1 × B + W-Puffer und TE-Puffer gewaschen, um den nicht-biotinylierten Sense-Strang zu entfernen.PCR amplification and strand immobilization. The amplification was done with Exon10-specific primers using standard PCR conditions (30 cycles: 1 'at 95 ° C, 1' at 55 ° C, 2 'at 72 ° C); of the reverse primer was in 5 'with Biotin labeled and column purified (Oligopurification Cartridge, Cruachem). After amplification the amplified products were isolated by column separation (Qiagen Quickspin) purified and streptavidin-coated magnetic beads (Dynabeads, Dynal, Norway) according to their Standard protocol immobilized; DNA was prepared using Denatured 0.1 M NaOH and 0.1 M NaOH, 1 x B + W buffer and TE buffer washed to remove the non-biotinylated sense strand.
COSBE-Bedingungen. Die Perlen, welche den ligierten Antisense-Strang enthielten wurden in 18 μl Reaktionsmix 1 (2 μl 10X Taq-Puffer, 1 μl (1 Einheit) Taq-Polymerase, 2 μl 2 mM dGTP und 13 μl H2O) resuspendiert und bei 80°C für 5' inkubiert, bevor Reaktionsmix 2 (100 ng jedes der COSBE-Primer) zugegeben wurde. Die Temperatur wurde auf 60°C verringert, und die Gemische wurden für einen Hybridisierungs-/Extensionszeitraum von 5' inkubiert; die Perlen wurden dann in 25 mM Triethylammoniumacetat (TEAA) und anschließend in 50 mM Anmmoniumcitrat gewaschen.COSBE conditions. The beads containing the ligated antisense strand were resuspended in 18 μl reaction mix 1 (2 μl 10X Taq buffer, 1 μl (1 unit) Taq polymerase, 2 μl 2 mM dGTP and 13 μl H 2 O) and incubated at 80 C. for 5 'before adding reaction mix 2 (100 ng of each of the COSBE primers). The temperature was reduced to 60 ° C and the mixtures were incubated for a hybridization / extension period of 5 '; the beads were then washed in 25 mM triethylammonium acetate (TEAA) followed by 50 mM ammonium citrate.
Primer-Sequenzen. Alle Primer wurden auf einem Perseptive-Biosystems Expedite 8900-DNA-Synthesegerät unter Verwendung von herkömmlicher Phosphoramidit-Chemie (Sinha et al. (1984) Nucleic Acids Res. 12 4539) hergestellt. Die COSBE-Primer (die jeweils einen absichtlichen Mismatch eine Base vor dem 3'-Terminus enthielten) waren diejenigen, die in einer früheren ARMS-Studie verwendet wurden (Ferrie et al. (1992) Am. J. Hum. Genet. 51:251–262), mit der Ausnahme, dass zwei Basen vom 5'-Ende des normalen entfernt waren: Primer sequences. All primers were prepared on a Perseptive Biosystems Expedite 8900 DNA Synthesizer using conventional phosphoramidite chemistry (Sinha et al. (1984) Nucleic Acids Res. 12 4539). The COSBE primers (each containing a deliberate mismatch one base before the 3'-terminus) were those used in a previous ARMS study (Ferrie et al., (1992) Am. J. Hum. Genet. 251-262), with the exception that two bases were removed from the 5 'end of the normal:
Massenspektrometrie. Nach dem Waschen wurden die Perlen in 1 μl 18 Mohm/cm H2O resuspendiert. Jeweils 300 nl der Matrix-(Wu et al. (1993), Rapid Commun. Mass Spectrom. 7:142–146) Lösung (0,7 M 3-Hydroxypicolinsäure, 0,7 M zweibasisches Ammoniumcitrat in 1:1 H2O/CH3CN) und der resuspendierten Perlen (Tang et al. (1995), Rapid Commun. Mass Spectrom. 8:727–730) wurden auf einem Probenziel gemischt und an Luft trocknen gelassen. Bis zu 20 Proben wurden punktförmig auf eine Sondenzielscheibe aufgetragen, die in den Quellenbereich eines unmodifizierten Thermo Bioanalysis (früher Finnigan) Visions 2000 MALDI-TOF eingebracht wurde, das im Reflektronmodus mit 5 bzw. 20 kV an der Ziel- bzw. der Umwandlungsdynode betrieben wurde. Die theoretischen durchschnittlichen Molekulargewichte (Mr(ber.)) wurden aus den Atomzusammensetzungen berechnet. Vom Händler bereitgestellte Software wurde verwendet, um die Peakflächenmittelpunkte unter Verwendung von externer Kalibrierung zu bestimmen; 1,08 Da wurden davon abgezogen, um auf die Masse des ladungstragenden Protons zu korrigieren, wobei die Text-Mr(exp.) Werte erhalten wurden.Mass spectrometry. After washing, the beads were resuspended in 1 μl 18 Mohm / cm H 2 O. In each case 300 μl of the matrix (Wu et al., (1993), Rapid Commun. Mass Spectrom., 7: 142-146) solution (0.7 M 3-hydroxypicolinic acid, 0.7 M dibasic ammonium citrate in 1: 1 H 2 O) / CH 3 CN) and the resuspended beads (Tang et al., 1995, Rapid Commun. Mass Spectrom., 8: 727-730) were mixed on a sample target and allowed to air dry. Up to 20 samples were spotted onto a probe target placed in the source area of an unmodified Thermo Bioanalysis (formerly Finnigan) Vision 2000 MALDI-TOF operating in reflectron mode at 5 and 20 kV at the target and conversion dynodes, respectively , The theoretical average molecular weights (M r (calc.)) Were calculated from the atomic compositions. Dealer-provided software was used to determine the peak area centers using external calibration; 1.08 Da were subtracted from this to correct for mass of the charge-carrying proton, with the text M r (exp.) Values obtained.
Schema. Nach dem Anlagern an die gebundene Matrize wurde den N- und M-Primern (8508,6 bzw. 9148,0 Da) dGTP angeboten; nur Primer mit richtiger Watson-Crick-Basenpaarung an der variablen Position (V) werden durch die Polymerase verlängert. Wenn also V mit der 3'-terminalen Base von N paart, so wird N zu einem 8837,9 Da-Produkt (N + 1) verlängert. Ebenso wird dann, wenn V richtig an den M-Terminus passt, M auf ein 9477,3 Da M + 1-Produkt verlängert.Scheme. After attachment to the bound template, the N and M primers (8508.6 and 9148.0, respectively) were used Da) dGTP offered; only primers with proper Watson-Crick base pairing at the variable position (V) are extended by the polymerase. If So V with the 3'-terminal Base of N pairs, N is extended to a 8837.9 Da product (N + 1). As well then, if V fits properly to the M-terminus, M is set to a 9477.3 Da M + 1 product extended.
ErgebnisseResults
Die
BEISPIEL 4EXAMPLE 4
Unterscheidung von menschlichen Apolipoprotein E-Isoformen durch MassenspektrometrieDistinction of human Apolipoprotein E isoforms by mass spectrometry
Apolipoprotein E (Apo E), eine Proteinkomponente von Lipoproteinen, spielt eine wesentliche Rolle im Lipidstoffwechsel. Beispielsweise ist es am Cholesterintransport, am Stoffwechsel von Lipoprotein-Partikeln, an der Immunregulation und an der Aktivierung mehrerer lipolytischer Enzyme beteiligt.apolipoprotein E (Apo E), a protein component of lipoproteins, plays one essential role in lipid metabolism. For example, it is am Cholesterol transport, on the metabolism of lipoprotein particles, to immunoregulation and activation of several lipolytic Enzymes involved.
Es gibt drei übliche Isoformen von menschlichem Apo E (codiert durch die Allele E2, E3 und E4). Das häufigste ist das E3-Allel. Es wurde gezeigt, dass das E2-Allel den Cholesterinspiegel im Plasma verringert und daher eine Schutzwirkung gegen die Entwicklung von Atherosklerose besitzen kann. Die DNA, die einen Abschnitt des E2-Allels codiert, ist in SEQ ID Nr. 130 dargestellt. Die E4-Isoform schließlich wurde mit erhöhten Cholesterinspiegeln in Verbindung gebracht, was zu einer Prädisposition für Atherosklerose führt. Daher ist die Identität des Apo E-Allels eines bestimmten Individuums eine wichtige Risikodeterminante für die Entwicklung einer kardiovaskulären Erkrankung.There are three common isoforms of human apo E (encoded by the alleles E2, E3 and E4). The most common is the E3 allele. It has been shown that the E2 allele reduces plasma cholesterol and therefore may have a protective effect against the development of atherosclerosis. The DNA encoding a portion of the E2 allele is shown in SEQ ID NO: 130. Finally, the E4 isoform was elevated with Cholesterol levels, which leads to a predisposition to atherosclerosis. Therefore, the identity of the Apo E allele of a particular individual is an important risk determinant for the development of cardiovascular disease.
Wie
in
Wie
in
BEISPIEL 5EXAMPLE 5
Nachweis des Hepatitis-B-Virus in SerumprobenDetection of hepatitis B virus in serum samples
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
Probenherstellungsample preparation
Die Phenol/Chloroform-Extraktion viraler DNA und die abschließende Ethanol-Präzipitation wurden gemäß Standardprotokollen durchgeführt.The Phenol / chloroform extraction of viral DNA and final ethanol precipitation were according to standard protocols carried out.
Erste PCRFirst PCR
Jede Reaktion wurde mit 5 μl der DNA-Präparation aus Serum durchgeführt. 15 pmol jedes Primers und 2 Einheiten Taq-DNA-Polymerase (Perkin Elmer, Weiterstadt, Deutschland) wurden verwendet. Die Endkonzentration jedes dNTPs betrug 200 μMM, das Endvolumen der Reaktion betrug 50 μl. 10 × PCR-Puffer (Perkin Elmer, Weiterstadt, Deutschland) enthielt 100 mM Tris-HCl, pH 8,3, 500 mM KCl, 15 mM MgCl2, 0,01% Gelatine (w/v). Primer-Sequenzen: Each reaction was carried out with 5 μl of the DNA preparation from serum. 15 pmol of each primer and 2 units of Taq DNA polymerase (Perkin Elmer, Weiterstadt, Germany) were used. The final concentration of each dNTP was 200 μMM, the final volume of the reaction was 50 μL. 10x PCR buffer (Perkin Elmer, Weiterstadt, Germany) contained 100mM Tris-HCl, pH 8.3, 500mM KCl, 15mM MgCl 2, 0.01% gelatin (w / v). Primer sequences:
Geschachtelte PCR:Nested PCR:
Jede Reaktion wurde entweder mit 1 μl der ersten Reaktion bzw. mit einer 1:10-Verdünnung der ersten PCR als Matrize durchgeführt. 100 pMol jedes Primers, 2,5 u Pfu(exo-)DNA-Polymerase (Stratagene, Heidelberg, Deutschland), eine Endkonzentration von 200 μM jedes dNTPs und 5 μl 10 × Pfu-Puffer (200 mM Tris-HCl, pH 8,75, 100 mM KCl, 100 mM (NH4)2SO4, 1% Triton X-100, 1 mg/ml BSA, (Stratagene, Heidelberg, Deutschland) wurden in einem Endvolumen von 50 μl verwendet. Die Reaktionen wurden in einem Thermocycler (OmniGene, MWG-Biotech, Ebersberg, Deutschland) unter Verwendung des folgenden Programms durchgeführt: 92°C für 1 Minute, 60°C für 1 Minute und 72°C für 1 Minute mit 20 Zyklen. Sequenz der Oligodesoxynukleotide (HPLC-gereinigt bezogen von MWG-Biotech, Ebersberg, Deutschland): Each reaction was carried out either with 1 μl of the first reaction or with a 1:10 dilution of the first PCR as template. 100 pmoles of each primer, 2.5 μ Pfu (exo) DNA polymerase (Stratagene, Heidelberg, Germany), a final concentration of 200 μM of each dNTP and 5 μl of 10 × Pfu buffer (200 mM Tris-HCl, pH 8, 75, 100 mM KCl, 100 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 1% Triton X-100, 1 mg / ml BSA (Stratagene, Heidelberg, Germany) were used in a final volume of 50 μl Thermocycler (OmniGene, MWG-Biotech, Ebersberg, Germany) using the following program: 92 ° C for 1 minute, 60 ° C for 1 minute and 72 ° C for 1 minute with 20 cycles Sequence of the oligodeoxynucleotides (HPLC purified obtained from MWG-Biotech, Ebersberg, Germany):
Reinigung der amplifizierten Produkte:Purification of amplified products:
Zur Aufzeichnung jedes Spektrums wurde eine PCR, 50 μl, (durchgeführt wie oben beschrieben) verwendet. Die Reinigung erfolgte nach folgendem Verfahren: Ultrafiltration wurde unter Verwendung von Ultrafree-MC-Filtrationseinheiten (Millipore, Eschborn, Deutschland) gemäß dem Protokoll des Herstellers mit einer Zentrifugation bei 8000 U/min für 20 Minuten durchgeführt. 25 μl (10 μg/μl) Streptavidin-Dynabeads (Dynal, Hamburg, Deutschland) wurden gemäß den Angaben des Herstellers hergestellt und in 25 μl B/W-Puffer (10 mM Tris-HCl, pH 7,5, 1 mM EDTA, 2 M NaCl) resuspendiert. Diese Suspension wurde zu den noch in der Filtrationseinheit befindlichen PCR-Proben zugegeben, und das Gemisch wurde unter leichtem Schütteln für 15 Minuten bei Umgebungstemperatur inkubiert. Die Suspension wurde in ein 1,5 ml Eppendorf-Röhrchen überführt, und der Überstand wurde mit Hilfe eines Magnet-Partikel-Sammlers, MPC, (Dynal, Hamburg, Deutschland) entfernt. Die Perlen wurden zweimal mit 50 μl 0,7 M Ammoniumcitrat-Lösung, pH 8,0, gewaschen (der Überstand wurde jedesmal unter Verwendung des MPC entfernt). Die Abspaltung von den Perlen kann unter Verwendung von Formamid bei 90°C erzielt werden. Der Überstand wurde für etwa eine Stunde in einer Speedvac getrocknet und in 4 μl ultrareinem Wasser (MilliQ UF plus, Millipore, Eschborn, Deutschland) resuspendiert. Diese Präparation wurde für die MALDI-TOF MS-Analyse verwendet.To record each spectrum, a PCR, 50 μl, (performed as described above) was used. The purification was carried out according to the following procedure: Ultrafiltration was carried out using Ultraf ree MC filtration units (Millipore, Eschborn, Germany) according to the manufacturer's protocol with a centrifugation at 8000 rpm for 20 minutes. 25 μl (10 μg / μl) streptavidin-Dynabeads (Dynal, Hamburg, Germany) were prepared according to the manufacturer's instructions and dissolved in 25 μl B / W buffer (10 mM Tris-HCl, pH 7.5, 1 mM EDTA, 2 M NaCl). This suspension was added to the PCR samples still in the filtration unit and the mixture was incubated with gentle shaking for 15 minutes at ambient temperature. The suspension was transferred to a 1.5 ml Eppendorf tube and the supernatant was removed using a magnetic particle collector, MPC (Dynal, Hamburg, Germany). The beads were washed twice with 50 μl of 0.7 M ammonium citrate solution, pH 8.0 (the supernatant was removed each time using the MPC). The cleavage from the beads can be achieved using formamide at 90 ° C. The supernatant was dried in a Speedvac for about one hour and resuspended in 4 μl of ultrapure water (MilliQ UF plus, Millipore, Eschborn, Germany). This preparation was used for MALDI-TOF MS analysis.
MALDI-TOF MS:MALDI-TOF MS:
Ein halber Mikroliter der Probe wurde in den Probenhalter pipettiert, dann sofort mit 0,5 μl Matrixlösung (0,7 M3-Hydroxypicolinsäure, 50% Acetonitril, 70 mM Ammoniumcitrat) vermischt. Dieses Gemisch wurde bei Umgebungstemperatur getrocknet und in das Massenspektrometer eingeführt. Alle Spektren wurden im Positiv-Ionen-Modus unter Verwendung eines Finnigan MAT Vision 2000 (Finnigan MAT, Bremen, Deutschland), ausgestattet mit einem Reflektron (5 keV Ionenquelle, 20 keV Nachbeschleunigung) und einem 337-nm-Stickstofflaser, aufgenommen. Die Kalibrierung erfolgte mit einem Gemisch aus einem 40-mer und einem 100-mer. Jede Probe wurde mit unterschiedlichen Laserenergien gemessen. In den negativen Proben wurde das amplifizierte Produkt weder mit niedrigeren noch mit höheren Laserenergien nachgewiesen. In den positiven Proben wurde das amplifizierte Produkt an verschiedenen Stellen des Probenpunktes und auch mit unterschiedlichen Laserenergien nachgewiesen.One half microliter of the sample was pipetted into the sample holder, then immediately with 0.5 μl Matrix solution (0.7 M3 hydroxypicolinic, 50% acetonitrile, 70 mM ammonium citrate). This mixture was dried at ambient temperature and placed in the mass spectrometer introduced. All spectra were recorded in positive ion mode using a Finnigan MAT Vision 2000 (Finnigan MAT, Bremen, Germany) with a reflectron (5 keV ion source, 20 keV post-acceleration) and a 337 nm nitrogen laser. The calibration was carried out with a mixture of a 40-mer and a 100-mer. each Sample was measured with different laser energies. In the negative samples, the amplified product was neither lower even with higher ones Laser energies detected. In the positive samples, the amplified Product at different points of the sample point and also with demonstrated different laser energies.
ERGEBNISSERESULTS
Ein geschachteltes PCR-System wurde zum Nachweis von HBV-DNA in Blutproben verwendet, wobei Oligonukleotide eingesetzt wurden, die zum c-Bereich des HBV-Genoms komplementär sind (Primer 1: beginnend an der Kartenposition 1763, Primer 2 beginnend an der Kartenposition 2032 des komplementären Strangs), die das HBV-Nukleocapsid-Antigen (HBVcAg) codieren. Die DNA wurde aus Patientenserum gemäß Standardprotokollen isoliert. Eine erste PCR wurde mit der DNA aus diesen Präparationen unter Verwendung eines ersten Satzes von Primern durchgeführt. Wenn HBV-DNA in der Probe vorlag, so wurde ein DNA-Fragment mit 269 bp gebildet.One nested PCR system was used to detect HBV DNA in blood samples used, where oligonucleotides were used, the c-range of the HBV genome are complementary (primer 1: starting at map position 1763, primer 2 starting at the Map position 2032 of the complementary strand) containing the HBV nucleocapsid antigen (HBVcAg). The DNA was prepared from patient serum according to standard protocols isolated. An initial PCR was performed with the DNA from these preparations performed using a first set of primers. If HBV DNA was present in the sample, a DNA fragment of 269 bp educated.
In
der zweiten Reaktion wurden Primer verwendet, die komplementär zu einem
Bereich innerhalb des in der ersten PCR gebildeten PCR-Fragrnents
waren. Wenn HBV-verwandte amplifizierte Produkte in der ersten PCR
vorlagen, so wurde in dieser geschachtelten PCR ein DNA-Fragment
mit 67 bp gebildet (siehe
Die Proben wurden unter Verwendung von Ultrafiltration an Restreptavidin Dynabeads gereinigt. Diese Reinigung wurde durchgeführt, da die kürzeren Primer-Fragmente aus sterischen Gründen in höherem Maß an den Perlen immobilisiert waren. Die Immobilisierung wurde direkt an der Ultrafiltrationsmembran durchgeführt, um Substanzverluste aufgrund von unspezifischer Absorption an die Membran zu vermeiden. Nach der Immobilisierung wurden die Perlen mit Ammoniumcitrat gewaschen, um einen Kationenaustausch durchzuführen (Pieles et al. (1993) Nucl. Acids Res. 21:3191–3196). Die immobilisierte DNA wurde unter Verwendung von 25%-igem Ammoniak von den Perlen abgespalten, was die Abspaltung der DNA von den Perlen innerhalb sehr kurzer Zeit ermöglicht, aber nicht zur Einführung von Natrium- oder anderen Kationen führt.The Samples were assayed using ultrafiltration on residual reptavidin Dynabeads cleaned. This cleaning was done since the shorter ones Primer fragments for steric reasons in higher Measure the beads were immobilized. The immobilization became direct performed on the ultrafiltration membrane due to substance losses to avoid nonspecific absorption to the membrane. To immobilization, the beads were washed with ammonium citrate, to carry out a cation exchange (Pieles et al. Nucl. Acids Res. 21: 3191-3196). The immobilized DNA was purified using 25% ammonia cleaved off from the beads, resulting in the cleavage of the DNA from the beads within a very short time, but not for introduction of sodium or other cations.
Die geschachtelten PCRs und die MALDI-TOF-Analyse wurden durchgeführt, ohne die Ergebnisse der serologischen Analyse zu kennen. Aufgrund des unbekannten Virustiters wurde jede Probe der ersten PCR unverdünnt als Matrize bzw. in einer 1:10-Verdünnung eingesetzt.The Nested PCRs and MALDI-TOF analysis were performed without to know the results of the serological analysis. Due to the unknown virus titer was used undiluted as each sample of the first PCR Template or in a 1:10 dilution used.
Probe
1 wurde von einem Patienten mit chronischer aktiver HBV-Infektion
genommen, der in den Hbs- und Hbe-Antigen-Tests positiv war, aber
negativ in einer Dot-Blot Analyse. Probe 2 war eine Serumprobe von einem
Patienten mit einer aktiven HBV-Infektion und einer massiven Virämie, der
in einer Dot-Blot-Analyse HBV-positiv war. Probe 3 war eine denaturierte
Serumprobe, daher konnte keine serologische Analyse durchgeführt werden,
ein nachgewiesener erhöhter
Spiegel an Transaminasen wies auf eine Lebererkrankung hin. In einer
Autoradiogramm-Analyse
(
BEISPIEL 6EXAMPLE 6
Analyse von Ligasekettenreaktionsprodukten durch MALDI-TOF-MassenspektrometrieAnalysis of ligase chain reaction products by MALDI-TOF mass spectrometry
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
Oligodesoxynukleotideoligodeoxynucleotides
Mit Ausnahme des biotinylierten Oligonukleotids wurden alle anderen Oligonukleotide in einem 0,2 μmol-Maßstab an einem MilliGen 7500 DNA-Synthesegerät (Millipore, Redford, MA, USA) unter Verwendung des β-Cyanoethylphosphoramidit-Verfahrens (Sinha, N. D. et al. (1984) Nucleic Acids Res. 12:4539–4577) synthetisiert. Die Oligodesoxynukleotide wurden RP-HPLC-gereinigt und die Schutzgruppen wurden gemäß Standardprotokollen entfernt. Das biotinylierte Oligodesoxynukleotid wurde (HPLC-gereinigt) von Biometra, Göttingen, Deutschland bezogen. Sequenzen und berechnete Massen der verwendeten Oligonukleotide: With the exception of the biotinylated oligonucleotide, all other oligonucleotides were assayed on a 0.2 μmol scale on a MilliGen 7500 DNA Synthesizer (Millipore, Redford, MA, USA) using the β-cyanoethyl phosphoramidite method (Sinha, ND et al Nucleic Acids Res. 12: 4539-4577). The oligodeoxynucleotides were RP-HPLC purified and the protecting groups were removed according to standard protocols. The biotinylated oligodeoxynucleotide was obtained (HPLC purified) from Biometra, Göttingen, Germany. Sequences and calculated masses of the oligonucleotides used:
5'-Phosphorylierung der Oligonukleotide A und D5'-phosphorylation oligonucleotides A and D
Dies wurde mit Polynukleotidkinase (Boehringer, Mannheim, Deutschland) gemäß veröffentlichten Verfahren durchgeführt, die 5'-phosphorylierten Oligonukleotide wurden ungereinigt für die LCR verwendet.This was with polynucleotide kinase (Boehringer, Mannheim, Germany) according to published procedures carried out, the 5'-phosphorylated Oligonucleotides were used unpurified for the LCR.
Ligasekettenreaktionligase chain reaction
Die LCR wurde mit Pfu-DNA-Ligase und einem Ligasekettenreaktionskit (Stratagene, Heidelberg, Deutschland), das zwei verschiedene pBluescript-KII Phagemide enthielt, durchgeführt. Eines trägt die Wildtypform des E. coli-lacI-Gens und das andere eine Mutante dieses Gens mit einer einzelnen Punktmutation bei bp 191 des lacI-Gens.The LCR was performed with Pfu DNA ligase and a ligase chain reaction kit (Stratagene, Heidelberg, Germany) containing two different pBluescript-KII Phagemide contained. One carries the wild-type form of the E. coli lacI gene and the other a mutant this gene with a single point mutation at bp 191 of the lacI gene.
Die nachstehenden LCR-Bedingungen wurden für jede Reaktion verwendet: 100 pg Matrizen-DNA (0,74 fmol) mit 500 pg Ultraschall-behandelter Lachssperma-DNA als Träger, 25 ng (3,3 pmol) von jedem 5'-phosphorylierten Oligonukleotid, 20 ng (2,5 pMol) von jedem nicht-phosphorylierten Oligonukleotid, 4 E Pfu-DNA-Ligase in einem Endvolumen von 20 μl, gepuffertes ss-50-mer (1 fMol) wurde als Matrize verwendet, in diesem Fall war Oligo C ebenfalls biotinyliert. Alle Reaktionen wurden in einem Thermocycler (OnmiGene, MWG-Biotech, Ebersberg, Deutschland) mit dem folgenden Programm durchgeführt: 4 Minuten 92°C, 2 Minuten 60°C und 25 Zyklen von 20 Sekunden 92°C, 40 Sekunden 60°C. Außer für die HPLC-Analyse wurde das biotinylierte Ligationsedukt C verwendet. In einem Kontrollexperiment lieferten biotinylierte und nicht-biotinylierte Oligonukleotide die gleichen gelelektrophoretischen Ergebnisse. Die Reaktionen wurden auf 7,5%-igen Polyacrylamidgels analysiert. Ligationsprodukt 1 (Oligo A und B) berechnete Masse: 15450 Da, Ligationsprodukt 2 (Oligo C und D) berechnete Masse: 15387 Da.The The following LCR conditions were used for each reaction: 100 pg of template DNA (0.74 fmol) with 500 pg of ultrasound-treated Salmon sperm DNA as a carrier, 25 ng (3.3 pmol) of each 5'-phosphorylated Oligonucleotide, 20 ng (2.5 pmoles) of each non-phosphorylated Oligonucleotide, 4 U Pfu DNA ligase in a final volume of 20 μl, buffered ss-50-mer (1 fmole) was used as the template, in this case Oligo C also biotinylated. All reactions were in one Thermocycler (OnmiGene, MWG-Biotech, Ebersberg, Germany) with performed the following program: 4 minutes 92 ° C, 2 minutes 60 ° C and 25 cycles of 20 seconds 92 ° C, 40 seconds 60 ° C. Except for the HPLC analysis, the biotinylated Ligationseduct C was used. In a control experiment biotinylated and non-biotinylated Oligonucleotides the same gel electrophoresis results. The reactions were analyzed on 7.5% polyacrylamide gels. Ligation product 1 (oligo A and B) calculated mass: 15450 Da, ligation product 2 (oligo C and D) calculated mass: 15387 Da.
SMART-HPLCSMART-HPLC
Ionenaustausch-HPLC (IE-HPLC) wurde auf dem SMART-System (Pharmacia, Freiburg, Deutschland) unter Verwendung einer Pharmacia-MonoQ, PC 1,6/5-Säule durchgeführt. Die Elutionsmittel waren Puffer A (25 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA und 0,3 M NaCl bei pH 8,0) und Puffer B (wie A, aber 1 M NaCl). Ausgehend von 100% A für 5 Minuten bei einer Fließgeschwindigkeit von 50 μl/min wurde ein Gradient von 0 auf 70% B innerhalb von 30 Minuten angelegt, dann wurde in 2 Minuten auf 100% B erhöht und 5 Minuten bei 100% B gehalten. Zwei vereinigte LCR-Volumina (40 μl), die entweder mit Wildtyp- oder Mutantenmatrize durchgeführt worden waren, wurden injiziert.Ion exchange HPLC (IE-HPLC) was on the SMART system (Pharmacia, Freiburg, Germany) using a Pharmacia MonoQ, PC 1.6 / 5 column. The Eluents were Buffer A (25 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA and 0.3 M NaCl at pH 8.0) and Buffer B (as A but 1 M NaCl). Starting from 100% A for 5 minutes at a flow rate of 50 μl / min a gradient from 0 to 70% B was created within 30 minutes, then increased to 100% B in 2 minutes and held at 100% B for 5 minutes. Two combined LCR volumes (40 μl), carried out with either wild-type or mutant template were injected.
Probenherstellung für MALDI-TOF MSSample preparation for MALDI-TOF MS
Herstellung von immobilisierter DNA: Zur Aufnahme jedes Spektrums wurden zwei LCRs (durchgeführt wie vorstehend beschrieben) vereinigt und 1:1 mit 2 × B/W-Puffer (10 mM Tris-HCl, pH 7,5, 1 mM EDTA, 2 M NaCl) verdünnt. Zu den Proben wurden 5 μl Streptavidin-DynaBeads (Dynal, Hamburg, Deutschland) zugegeben, und man ließ das Gemisch unter leichtem Schütteln für 15 Minuten bei Umgebungstemperatur binden. Der Überstand wurde unter Verwendung eines Magnet-Partikel-Sammlers, MPC, (Dynal, Hamburg, Deutschland) entfernt, und die Perlen wurden zweimal mit 50 μl 0,7 M Ammoniumcitrat-Lösung (pH 8,0) gewaschen (der Überstand wurde jedes mal unter Verwendung des MPC entfernt). Die Perlen wurden in 1 μl ultrareinem Wasser (MilliQ, Millipore, Redford, Mabelow) resuspendiert.manufacturing of Immobilized DNA: Two were taken to record each spectrum LCRs (performed as described above) and 1: 1 with 2 x B / W buffer (10mM Tris-HCl, pH 7.5, 1mM EDTA, 2M NaCl). To the samples were 5 μl Streptavidin-DynaBeads (Dynal, Hamburg, Germany) added and you left that Mix with gentle shaking for 15 Bind minutes at ambient temperature. The supernatant was used of a magnetic particle collector, MPC, (Dynal, Hamburg, Germany) were removed, and the beads were washed twice with 50 μl of 0.7 M ammonium citrate solution (pH 8.0) (the supernatant was removed each time using the MPC). The pearls were in 1 μl Ultra-pure water (MilliQ, Millipore, Redford, Mabelow) resuspended.
Kombination von Ultrafiltration und Streptavidin-DynaBeads: Zur Aufnahme des Spektrums wurden zwei LCRs (durchgeführt wie vorstehend beschrieben) vereinigt, 1:1 mit 2 × B/W-Puffer verdünnt und mit einer 5000-NMWL-Ultrafree-MC-Filtereinheit (Millipore, Eschborn, Deutschland) nach den Angaben des Herstellers aufkonzentriert. Nach dem Aufkonzentrieren wurden die Proben mit 300 μl 1 × B/W-Puffer gewaschen, und Streptavidin-DynaBeads wurden zugegeben. Die Perlen wurden einmal in der Ultrafree-MC-Filtrationseinheit mit 300 μl 1 × B/W-Puffer gewaschen und wie vorstehend beschrieben weiterverarbeitet. Die Perlen wurden in 30 bis 50 μl 1 × B/W-Puffer resuspendiert und in ein 15 ml-Eppendorf-Röhrchen überführt. Der Überstand wurde entfernt, und die Perlen wurden zweimal mit 50 μl 0,7 M Ammoniumcitrat (pH 8,0) gewaschen. Schließlich wurden die Perlen einmal mit 30 μl Aceton gewaschen und in 1 μl ultrareinem Wasser resuspendiert. Das Ligierungsgemisch wurde nach der Immobilisierung an Perlen wie nachstehend beschrieben für die MALDITOF-MS Analyse verwendet.combination of Ultrafiltration and Streptavidin DynaBeads: To Include the Spectrum were two LCRs (performed as described above) combined, 1: 1 with 2 × B / W buffer dilute and with a 5000 NMW Ultrafree MC filter unit (Millipore, Eschborn, Germany) according to the manufacturer's instructions. To After concentration, the samples were washed with 300 μl of 1 × B / W buffer, and streptavidin-DynaBeads were added. The beads were washed once in the Ultrafree MC filtration unit 300 μl of 1 × B / W buffer washed and further processed as described above. The Beads were in 30 to 50 μl 1 × B / W buffer resuspended and transferred to a 15 ml Eppendorf tube. The supernatant was removed, and the beads were washed twice with 50 μl Washed with 0.7 M ammonium citrate (pH 8.0). Eventually the beads became one with 30 μl Washed acetone and in 1 ul resuspended in ultrapure water. The ligation mixture was after immobilization on beads as described below for MALDITOF MS Analysis used.
MALDI-TOF MSMALDI-TOF MS
Eine Suspension von Streptavidin-beschichteten Magnetperlen mit der immobilisierten DNA wurde auf den Probenhalter pipettiert, dann sofort mit 0,5 μl Matrixlösung (0,7 M 3-Hydroxypicolinsäure in 50% Acetonitril, 70 mM Ammoniumcitrat) vermischt. Dieses Gemisch wurde bei Umgebungstemperatur getrocknet und in das Massenspektrometer eingebracht. Alle Spektren wurden im Positiv-Ionen-Modus unter Verwendung eines Finnigan MAT Vision 2000 (Finnigan MAT, Bremen, Deutschland), ausgestattet mit einem Reflektron (5 keV Ionenquelle, 20 keV Nachbeschleunigung) und einem Stickstofflaser (337 nm), aufgenommen. Für die Analyse von Pfu-DNA-Ligase wurden 0,5 μl der Lösung auf dem Probenhalter mit 1 μl der Matrixlösung vermischt und wie oben beschrieben präpariert. Für die Analyse von ungereinigten LCRs wurde 1 μl einer LCR mit 1 μl Matrixlösung gemischt.A suspension of streptavidin-coated magnetic beads with the immobilized DNA was added Pipette the sample holder, then mix immediately with 0.5 μl matrix solution (0.7 M 3-hydroxypicolinic acid in 50% acetonitrile, 70 mM ammonium citrate). This mixture was dried at ambient temperature and introduced into the mass spectrometer. All spectra were recorded in positive-ion mode using a Finnigan MAT Vision 2000 (Finnigan MAT, Bremen, Germany) equipped with a reflectron (5 keV ion source, 20 keV post-acceleration) and a nitrogen laser (337 nm). For the analysis of Pfu DNA ligase, 0.5 μl of the solution on the sample holder was mixed with 1 μl of the matrix solution and prepared as described above. For the analysis of unpurified LCRs, 1 μl of an LCR was mixed with 1 μl of matrix solution.
ERGEBNISSERESULTS
Das
E. coli-lacI-Gen diente als einfaches Modellsystem, um die Eignung
von MALDI-TOF-MS
als Nachweisverfahren für
Produkte, die in Ligasekettenreaktionen hergestellt worden waren,
zu untersuchen. Dieses Matrizensystem enthält ein E. coli lacI-Wildtypgen
in einem pBluescript-KII-Phagemid und ein E. coli-lacI-Gen, das
eine einzelne Punktmutation bei bp 191 trägt (C-nach-T-Transition; SEQ
ID. Nr. 131) im selben Phagemid. Vier verschiedene Oligonukleotide
wurden verwendet, die nur ligiert wurden, wenn das E. coli-lacI-Wildtypgen
vorlag (
Die
LCR-Bedingungen wurden unter Verwendung von Pfu-DNA-Ligase optimiert,
um mindestens 1 pmol Ligierungsprodukt in jeder positiven Reaktion
zu erhalten. Die Ligierungsreaktionen wurden durch Polyacrylamidgelelektrophorese
(PAGE) und HPLC auf dem SMART-System analysiert (
Geeignete Kontroll-Läufe wurden durchgeführt, um die Retentionszeiten der verschiedenen, an den LCR-Experimenten beteiligten Verbindungen zu bestimmen. Diese enthalten die vier Oligonukleotide (A, B, C und D), ein synthetisches ds-50-mer (mit derselben Sequenz wie das Ligierungsprodukt), die Wildtypmatrizen-DNA, Schall-behandelte Lachssperma-DNA und die Pfu-DNA-Ligase in Ligationspuffer.suitable Control runs have been performed, to the retention times of different, at the LCR experiments determine the connections involved. These contain the four Oligonucleotides (A, B, C and D), a synthetic ds-50-mer (with the same Sequence as the ligation product), the wild type template DNA, sonicated Salmon sperm DNA and Pfu DNA ligase in ligation buffer.
Um
zu testen, welches Reinigungsverfahren verwendet werden sollte,
bevor eine LCR-Reaktion durch MALDI-TOF-MS analysiert werden kann,
wurden Aliquote einer ungereinigten LCR (
In einem Reinigungsformat wurden Streptavidin-beschichtete Magnetperlen verwendet. Wie in einer aktuellen Veröffentlichung gezeigt wurde, ist die direkte Desorption von DNA, die durch Watson-Crick-Basenpaarung an ein kovalent an die Perlen gebundenes komplementäres DNA-Fragment immobilisiert ist möglich, und ausschließlich der nicht biotinlyierte Strang desorbiert (Tang et al. (1995) Nucleic Acids Res. 23:3126–3131). Dieser Ansatz der Verwendung immobilisierter ds-DNA gewährleistet, dass nur der nicht-biotinylierte Strang desorbiert wird. Wenn nicht-immobilisierte ds-DNA analysiert wird, so werden beide Stränge desorbiert (Tang et al. (1994) Rapid Comm. Mass Spectrom. 7 183–186), was zu breiten Signalen führt, die vom Massenunterschied der beiden Einzelstränge abhängen. Daher werden bei der Anwendung dieses Systems für die LCR nur das unligierte Oligonukleotid A mit einer berechneten Masse von 7521 Da und das Ligierungsprodukt von Oligo A und Oligo B (berechnete Masse: 15450 Da) desorbiert, wenn Oligo C am 5'-Ende biotinyliert und an Streptavidin-beschichteten Perlen immobilisiert ist. Dies führt zu einer einfachen und zweifelsfreien Identifizierung der LCR-Edukte und -Produkte.In a purification format, streptavidin-coated magnetic beads were used. As shown in a recent publication, the direct desorption of DNA immobilized by Watson-Crick base pairing to a complementary DNA fragment covalently bound to the beads is possible, and only the non-biotinized strand is desorbed (Tang et al. 1995) Nucleic Acids Res. 23: 3126-3131). This approach of using immobilized ds DNA ensures that only the non-biotinylated strand is desorbed. When non-immobilized ds DNA is analyzed, both strands are desorbed (Tang et al., (1994) Rapid Comm. Mass Spectrom., 7, 183-186), resulting in broad signals that depend on the mass difference of the two single strands. Therefore, when using this system for LCR only the unligated oligonucleotide A with a calculated mass of 7521 Da and the ligation product of oligo A and oligo B (calculated mass: 15450 Da) are desorbed when oligo C is biotinylated at the 5 'end and immobilized on streptavidin-coated beads. This leads to a simple and two rock-free identification of LCR reactants and products.
Während die
in
Die geringere Intensität des Ligierungsprodukt-Signals könnte auf unterschiedliche Desorptions-/Ionisationseffizienzen des 24- und des 50-mers zurückzuführen sein. Da der Tm-Wert einer Duplex mit 50 im Vergleich zu 24 Basenpaaren signifikant höher ist, könnte mehr 24-mer desorbiert sein. Eine Verringerung der Signalintensität kann auch von einem höheren Fragmentierungsgrad im Fall von längeren Oligonukleotiden herrühren.The lower intensity of the ligation product signal could be due to different desorption / ionization efficiencies of the 24- and 50-mer. Since the T m value of a duplex with 50 compared to 24 base pairs is significantly higher, could be 24-mer desorbed more. A decrease in signal intensity may also result from a higher degree of fragmentation in the case of longer oligonucleotides.
Ungeachtet
der Reinigung mit Streptavidin-DynaBeads, zeigt
BEISPIEL 7EXAMPLE 7
Mutationsnachweis durch Festphasen-Oligo-Basen-Extension eines Primers und Analyse durch MALDI-TOF Massenspektrometrie (Primer-Oligo-Basen-Extension = PROBE)Mutation detection by solid-phase oligo-base extension of a primer and analysis by MALDI-TOF mass spectrometry (primer oligo base extension = PROBE)
ZusammenfassungSummary
Durch das Festphasen-Oligo-Basen-Extensions-Verfahren werden Punktmutationen und kleine Deletionen sowie kleine Insertionen in amplifizierter DNA nachgewiesen. Das Verfahren beruht auf der Extension eines Nachweisprimers, der neben einer variablen Nukleotidposition an eine affinitätsgefangene amplifizierte Matrize hybridisiert, unter Verwendung einer DNA-Polymerase, eines Gemischs von drei dNTPs und des einen fehlenden Didesoxynukleotids. Die resultierenden Produkte werden durch MALDI-TOF Massenspektrometrie ohne weitere Markierungsverfahren bestimmt und aufgelöst. Das Ziel des folgenden Experiments war die Bestimmung von Mutanten- und Wildtyp-Allelen auf eine schnelle und verlässliche Weise.The solid-phase oligo-base extension technique detects point mutations and small deletions as well as small insertions in amplified DNA. The method relies on the extension of a detection primer which hybridizes next to a variable nucleotide position to an affinity-captured amplified template using a DNA polymerase, a mixture of three dNTPs and the one missing dideoxynucleotide. The resulting products are determined and resolved by MALDI-TOF mass spectrometry without further labeling procedures. The goal of the following experiment was the Be mood of mutant and wild-type alleles in a fast and reliable manner.
Beschreibung des ExperimentsDescription of the experiment
Bei dem Verfahren wurde ein einzelner Nachweisprimer verwendet, gefolgt von einem Oligonukleotid-Extensionsschritt, um Produkte zu erhalten, die sich in der Länge um einige, für Mutanten- oder Wildtyp-Allele spezifische Basen unterscheiden und die leicht durch MALDI-TOF-Massenspektrometrie aufgelöst werden können. Das Verfahren ist unter Verwendung von Exon 10 des CFTR-Gens als Beispiel beschrieben. Das Exon 10 dieses Gens trägt die in vielen ethnischen Gruppen am weitesten verbreitete Mutation (ΔF508), die im homozygoten Zustand zum klinischen Phänotyp der Cystischen Fibrose führt.at a single detection primer was used followed by the procedure from an oligonucleotide extension step to obtain products which are in length to some, for Distinguish mutant or wild type allele specific bases and which can be easily resolved by MALDI-TOF mass spectrometry. The Method is exemplified using exon 10 of the CFTR gene described. The exon 10 of this gene carries in many ethnic Groups most prevalent mutation (ΔF508) in the homozygous state to the clinical phenotype which leads to cystic fibrosis.
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
Genomische DNAGenomic DNA
Genomische DNA wurde von gesunden Individuen, Individuen, die homozygot oder heterozygot für die ΔF508-Mutation waren, und von einem Individuum, das heterozygot für die 1506S-Mutation war, gewonnen. Das Wildtyp- und das Mutantenallel wurden durch standardmäßige Sanger Sequenzierung -bestätigt.genomic DNA was from healthy individuals, individuals who homozygous or heterozygous for the ΔF508 mutation and from an individual heterozygous for the 1506S mutation was won. Wild type and mutant alleles were replaced by standard sanger Sequencing confirmed.
PCR-Amplifizierung von Exon 10 des CFTR-GensPCR amplification of exon 10 of the CFTR gene
Die Primer für die PCR-Amplifizierung waren CFEx10-F (5'-GCAAGTGAATCCTGAGCGTG-3' (SEQ ID Nr. 13), der sich im Intron 9 befand und biotinyliert war) und CFEx10-R (5'-GTGTGAAGGGCGTG-3' (SEQ ID Nr. 14), der sich im Intron 10 befand). Die Primer wurden in einer Konzentration von 8 pmol eingesetzt. TagPolymerase einschließlich 10×-Puffer wurde von Boehringer-Mannheim bezogen, und dNTPs wurden von Pharmacia erhalten. Das Gesamt-Reaktionsvolumen betrug 50 μl. Die Zyklusbedingungen für die PCR waren anfangs 5 min bei 95°C, gefolgt von 1 min bei 94°C, 45 sek bei 53°C und 30 sek bei 72°C für 40 Zyklen mit einer abschließenden Extensionszeit von 5 min bei 72°C.The Primer for the PCR amplification was CFEx10-F (5'-GCAAGTGAATCCTGAGCGTG-3 '(SEQ ID NO: 13), located in intron 9 and biotinylated) and CFEx10-R (5'-GTGTGAAGGGCGTG-3 '(SEQ ID NO: 14), which was in intron 10). The primers were in one concentration used of 8 pmol. Tag polymerase including 10x buffer was purchased from Boehringer Mannheim, and dNTPs were obtained from Pharmacia. The total reaction volume was 50 μl. The cycle conditions for the PCR was initially at 95 ° C for 5 min followed by 94 ° C for 1 min, 45 sec at 53 ° C and 30 sec at 72 ° C for 40 Cycles with a final Extension time of 5 min at 72 ° C.
Reinigung der amplifizierten ProduktePurification of the amplified products
Die Amplifikationsprodukte wurden unter Verwendung des PCR-Reinigungskits von Qiagen (Nr. 28106) nach den Angaben des Herstellers gereinigt. Die Elution der gereinigten Produkte von der Säule wurde in 50μl TE-Puffer (10 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 7,5) durchgeführt.The Amplification products were generated using the PCR purification kit purified by Qiagen (No. 28106) according to the manufacturer's instructions. Elution of the purified products from the column was done in 50 μl of TE buffer (10 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 7.5).
Affinitäts-Einfang und Denaturieren der doppelsträngigen DNAAffinity capture and denaturation the double-stranded one DNA
10 μl-Aliquote des gereinigten amplifizierten Produkts wurden in ein Well einer Streptavidin-beschichteten Mikrotiterplatte (Nr. 1645684, Boehringer-Mannheim, oder Nr. 95029262, Labsystems) übertragen. Anschließend wurden 10 μl Inkubationspuffer (80 mM Natriumphosphat, 400 mM NaCl, 0,4% Tween 20, pH 7,5) und 30 l Wasser zugegeben. Nach Inkubation für 1 Stande bei Raumtemperatur wurden die Wells dreimal mit 200 μl Waschpuffer(40 mM Tris, 1 mM EDTA, 50 mM NaCl, 0,1% Tween 20, pH 8,8) gewaschen. Um die doppelsträngige DNA zu denaturieren, wurden die Wells für 3 min mit 100 μl einer 50 mM NaOH-Lösung behandelt und die Wells wurden dreimal mit 200 μl Waschpuffer gewaschen.10 μl aliquots of the purified amplified product were placed in a well of a Streptavidin-coated microtiter plate (No. 1645684, Boehringer-Mannheim, or No. 95029262, Labsystems). Subsequently were 10 μl Incubation buffer (80 mM sodium phosphate, 400 mM NaCl, 0.4% Tween 20, pH 7.5) and 30 l of water. After incubation for 1 times at room temperature, the wells were washed three times with 200 μl wash buffer (40 mM Tris, 1mM EDTA, 50mM NaCl, 0.1% Tween 20, pH 8.8). To the double-stranded To denature DNA, the wells were incubated for 3 min with 100 μl of a 50 mM NaOH solution and the wells were washed three times with 200 μl wash buffer.
Oligo-Basen-Extensions-ReaktionOligo base extension reaction
Die Anlagerung von 25 pmol des Nachweisprimers (CF508: 5'-CTATATTCATCATAGGAAACACCA-3' (SEQ ID Nr. 15) wurde in 50 μl Hybridisierungspuffer (20 mM Tris, 10 mM KCl, 10 mM (NH4)2SO4, 2 mM MgSO4, 1% Triton X-100, pH 8) bei 50°C für 10 min durchgeführt. Die Wells wurden dreimal mit 200 μl Waschpuffer und einmal in 200 μl TE-Puffer gewaschen. Die Extensionsreaktion wurde unter Verwendung einiger Komponenten des DNA-Sequenzierungs-Kits von USB (Nr. 70770) und von dNTPs oder ddNTPs von Pharmacia durchgeführt. Das Gesamt-Reaktionsvolumen betrug 45 μl und enthielt 21 μl Wasser, 6 μl Sequenase-Puffer, 3 μl 10 mM DTT-Lösung, 4,5 μl 0,5 mM von drei dNTPs, 4,5 μl 2 mM des fehlenden ddNTPs, 5,5 μl Glyzerin-Enzymverdünnungspuffer, 0,25 μl Sequenase 2.0 und 0,25 Pyrophosphatase. Die Reaktion wurde auf Eis pipettiert und dann für 15 min bei Raumtemperatur und 5 min bei 37°C inkubiert. Dann wurden die Wells dreimal mit 200 μl Waschpuffer und einmal mit 60 μl einer 70 mM NH4-Citrat-Lösung gewaschen.The annealing of 25 pmol of the detection primer (CF508: 5'-CTATATTCATCATAGGAAACACCA-3 '(SEQ ID NO: 15) was carried out in 50 μl of hybridization buffer (20 mM Tris, 10 mM KCl, 10 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 2 mM MgSO 4 , 1% Triton X-100, pH 8) at 50 ° C. for 10 min The wells were washed three times with 200 μl wash buffer and once in 200 μl TE buffer. Sequence kits from USB (# 70770) and from dNTPs or ddNTPs from Pharmacia, total reaction volume was 45 μl and contained 21 μl of water, 6 μl of Sequenase buffer, 3 μl of 10 mM DTT solution, 4.5 μl 0.5mM from three dNTPs, 4.5μl 2mM missing ddNTP, 5.5μl glycerol enzyme dilution buffer, 0.25μl Sequenase 2.0, and 0.25 pyrophosphatase The reaction was pipetted onto ice then added for 15 min Room temperature and incubated for 5 min at 37 ° C. Then the wells were washed three times with 200 μl washing buffer and once with 60 μl of a 70 mM NH 4 Citrate solution washed.
Denaturierung und Präzipitation des verlängerten PrimersDenaturation and precipitation of the prolonged primer
Der verlängerte Primer wurde in 50 μl 10% DMSO (Dimethylsulfoxid) in Wasser bei 80°C für 10 min denaturiert. Zur Fällung wurden 10 μl NH4-Acetat (pH 6,5), 0,5 μl Glykogen (10 mg/ml Wasser, Sigma Nr. G1765) und 100 μl absolutes Ethanol zum Überstand zugegeben und für 1 Stunde bei Raumtemperatur inkubiert. Nach der Zentrifugation bei 13.000 g für 10 min wurde das Sediment in 70%-igem Ethanol gewaschen und in 1 μl 18 Mohm/cm H2O Wasser resuspendiert.The extended primer was denatured in 50 μl of 10% DMSO (dimethyl sulfoxide) in water at 80 ° C for 10 min. For precipitation, 10 μl of NH 4 acetate (pH 6.5), 0.5 μl of glycogen (10 mg / ml water, Sigma No. G1765) and 100 μl absolute ethanol were added to the supernatant and incubated for 1 hour at room temperature. After centrifugation at 13,000 g for 10 min, the sediment was washed in 70% ethanol and resuspended in 1 μl 18 Mohm / cm H 2 O water.
Probenherstellung und Analyse mit MALDI-TOF SpektrometrieSample preparation and analysis with MALDI-TOF spectrometry
Die Probenherstellung erfolgte, indem jeweils 0,3 μl der Matrixlösung (0,7 M 3-Hydroxypicolinsäure, 0,07 M zweibasisches Ammoniumcitrat in 1:1 H2O/CH3CN) und des resuspendierten DNA/Glykogen-Sediments auf einem Probenziel gemischt und an Luft trocknen gelassen wurden. Bis zu 20 Proben wurden punktförmig auf einer Sondenzielscheibe aufgetragen, die in den Quellenbereich eines unmodifizierten Thermo Bioanalysis (früher Finnigan) Visions 2000 MALDI-TOF eingebracht wurde, das im Reflektronmodus mit 5 bzw. 20 kV an der Ziel- bzw. der Umwandlungsdynode betrieben wurde. Die theoretischen durchschnittlichen Molekulargewichte (Mr(ber.)) wurden aus den Atomzusammensetzungen berechnet; die angegebenen experimentellen Mr-Werte Mr(exp.) sind diejenigen der einfach protonierten Form, die unter Verwendung von externer Kalibrierung bestimmt wurden.Samples were prepared by placing 0.3 μl each of the matrix solution (0.7 M 3-hydroxypicolinic acid, 0.07 M dibasic ammonium citrate in 1: 1 H 2 O / CH 3 CN) and the resuspended DNA / glycogen sediment on a sample target mixed and allowed to air dry. Up to 20 samples were spotted on a probe target placed in the source area of an unmodified Thermo Bioanalysis (formerly Finnigan) Vision 2000 MALDI-TOF operating in reflectron mode at 5 and 20 kV at the target and conversion dynodes, respectively , The theoretical average molecular weights (M r (calc.)) Were calculated from the atomic compositions; the reported experimental M r values M r (exp.) are those of the single protonated form determined using external calibration.
ERGEBNISSERESULTS
Das Ziel des Experiments lag darin, ein schnelles und verlässliches Verfahren zu entwickeln, das unabhängig von den genauen Stringenzen für den Mutationsnachweis ist und zu hoher Qualität und hohem Durchsatz bei der Diagnose genetischer Erkrankungen führt. Daher wurde eine spezielle Art der DNA-Sequenzierung (Oligo-Basen-Extension eines Mutationsnachweisprimers) mit der Bestimmung der erhaltenen Mini-Sequenzierungsprodukte durch Matrix-gestützte Laserdesorptions/Ionisations-(MAIDI-)Massenspektrometrie (MS) kombiniert. Die Flugzeit-(TOF-)Reflektron-Anordnung wurde als mögliches Massenmesssystem gewählt. Um diese Hypothese zu beweisen, wurde die Untersuchung mit Exon 10 des CFTR-Gens durchgeführt, in dem einige Mutationen zum klinischen Phänotyp der Cystischen Fibrose, der häufigsten monogenetischen Erkrankung in der kaukasischen Population, führen können.The The aim of the experiment was a fast and reliable one Develop procedures that are independent of the exact stringencies for the Mutation detection is and to high quality and high throughput in the Diagnosis of genetic diseases leads. Therefore, became a special one Type of DNA sequencing (Oligo-base extension of a mutation detection primer) with the determination of the obtained mini-sequencing products by matrix-assisted laser desorption ionization (MAIDI) mass spectrometry (MS) combined. The time-of-flight (TOF) reflectron assembly was called potential Mass measuring system selected. To prove this hypothesis, the study was done with exon 10 of the CFTR gene performed in some mutations to the clinical phenotype of cystic fibrosis, the most common monogenic disease in the Caucasian population.
Die
schematische Darstellung, wie in
Das beschriebene Verfahren ist bestens zum Nachweis einzelner Punktmutationen oder Mikroläsionen von DNA geeignet. Die sorgfältige Auswahl der Mutationsnachweisprimer eröffnet das Fenster für die Multiplexierung und führt zu einem hohen Durchsatz, einschließlich hoher Qualität bei der genetischen Diagnose, ohne dass die in vergleichbaren Allel-spezifischen Verfahren notwendigen exakten Stringenzen erforderlich sind. Aufgrund der Einzigartigkeit der genetischen Information ist die Oligo-Basen-Extension eines Mutationsnachweisprimers bei jedem Erkrankungsgen oder jedem polymorphen Bereich im Genom anwendbar, wie etwa bei einer variablen Anzahl an Tandem-Wiederholungen (VNTR) oder anderen Einzelnukleotid-Polymorphismen (z. B. Apolipoprotein E-Gen), wie hier ebenfalls beschrieben.The described method is best for detecting single point mutations or micro lesions suitable for DNA. The careful Selecting the mutation detection primer opens the window for multiplexing and leads at a high throughput, including high quality at the genetic diagnosis, without affecting the comparable allele-specific Procedure necessary exact stringencies are required. by virtue of The uniqueness of the genetic information is the oligo-base extension a mutation detection primer for each disease gene or each polymorphic region applicable in the genome, such as a variable Number of tandem repeats (VNTR) or other single nucleotide polymorphisms (eg, apolipoprotein E gene), as also described herein.
BEISPIEL 8EXAMPLE 8
Nachweis von Polymerasekettenreaktionsprodukten, die 7-Deazapurin-Einkeiten enthalten, mit Matrix-gestützter Laserdesorptions-/Ionisations-Flugzeit-(MALDI-TOF-)Massenspektrometrieproof of polymerase chain reaction products containing 7-deazapurine units, with matrix-based Laser desorption / ionization-time of flight (MALDI-TOF) mass spectrometry
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
NukleinsäreamplifikationenNukleinsäreamplifikationen
Die folgenden Oligodesoxynukleotid-Primer wurden entweder gemäß Standard Phosphoramiditchemie (Sinha, N. D., et al. (1983) Tetrahedron Let. Bd. 24 S. 5843–5846; Sinha, N. D., et al. (1984) Nucleic Acids Res. Bd. 12 S. 4539–4557) an einem MilliGen 7500 DNA-Synthesegerät (Millipore, Redford, MA, USA) im 200 nmol-Maßstab synthetisiert oder von MWG-Biotech (Ebersberg, Deutschland, Primer 3) und Biometra (Göttingen, Deutschland, Primer 6–7) bezogen.The following oligodeoxynucleotide primers were either according to standard Phosphoramidite chemistry (Sinha, N.D., et al. (1983) Tetrahedron Let. Vol. 24 pp. 5843-5846; Sinha, N.D., et al. (1984) Nucleic Acids Res. Vol. 12 pp. 4539-4557) a MilliGen 7500 DNA synthesizer (Millipore, Redford, MA, USA) in 200 nmol scale or from MWG Biotech (Ebersberg, Germany, Primer 3) and Biometra (Goettingen, Germany, primers 6-7) based.
Der 99-mer- (SEQ ID Nr. 141) und der 200mer-DNA-Strang (SEQ ID Nr. 140; modifiziert und unmodifiziert) sowie das Ribo- und das 7-Deaza-modifizierte 100-mer wurden von pRFc1-DNA (10 ng, freundlicherweise zur Verfügung gestellt von S. Feyerabend, Universität Hamburg) in 100 μl Reaktionsvolumen amplifiziert, welches 10 mmol/l KCl, 10 mmol/l (NH4)2SO4, 20 mmol/l Tris-HCl (pH 8,8), 2 mmol/l MgSO4, (exo(–) Pseudococcus furiosus-(Pfu)Puffer, Pharmacia, Freiburg, Deutschland), 0,2 mmol/l jedes dNTPs (Pharmacia, Freiburg, Deutschland), 1 μmol/l jedes Primers und 1 Einheit exo(–) Pfu-DNA-Polymerase (Stratagene, Heidelberg, Deutschland) enthielt. Für das 99-mer wurden die Primer 1 und 2, für das 200-mer die Primer 1 und 3 und für das 100-mer die Primer 6 und 7 verwendet. Um 7-Deazapurinmodifizierte Nukleinsäuren zu erhalten wurden während der PCR-Amplifikation dATP und dGTP durch 7-Deaza-dATP und 7-Deaza-dGTP ersetzt. Die Reaktion wurde in einem Thermocycler (OmniGene, MWG-Biotech, Ebersberg, Deutschland) unter Verwendung des Zyklus: Denaturieren bei 95°C für 1 mm, Anlagern bei 51°C für 1 min und Extension bei 72°C für 1 min durchgeführt. Für alle PCRs betrug die Anzahl der Reaktionszyklen 30. Nach dem letzten Zyklus ließ man die Reaktion weitere 10 min bei 72°C verlängern.The 99-mer (SEQ ID NO: 141) and the 200-mer DNA strand (SEQ ID NO: 140; modified and unmodified) and the ribo and 7-deaza modified 100-mer were isolated from pRFc1 DNA (SEQ. ID. 10 ng, kindly provided by S. Feyerabend, University of Hamburg) in 100 μl reaction volume, which contains 10 mmol / l KCl, 10 mmol / l (NH 4 ) 2SO 4 , 20 mmol / l Tris-HCl (pH 8, 8), 2 mmol / l MgSO 4 , (exo (-) Pseudococcus furiosus (Pfu) buffer, Pharmacia, Freiburg, Germany), 0.2 mmol / l of each dNTP (Pharmacia, Freiburg, Germany), 1 μmol / l each primer and 1 unit of exo (-) Pfu DNA polymerase (Stratagene, Heidelberg, Germany). Primers 1 and 2 were used for the 99-mer, primers 1 and 3 for the 200-mer, and primers 6 and 7 for the 100-mer. To obtain 7-deazapurine-modified nucleic acids, dATP and dGTP were replaced by 7-deaza-dATP and 7-deaza-dGTP during the PCR amplification. The reaction was carried out in a thermocycler (OmniGene, MWG-Biotech, Ebersberg, Germany) using the cycle: denaturation at 95 ° C for 1 mm, annealing at 51 ° C for 1 min, and extension at 72 ° C for 1 min. For all PCRs, the number of reaction cycles was 30. After the last cycle, the reaction was allowed to continue for a further 10 minutes at 72 ° C.
Die 103-mer-DNA-Stränge (modifiziert und unmodifiziert; SEQ ID Nr. 245) wurden aus M13mp18 RFI-DNA (100 ng, Pharmacia, Freiburg, Deutschland) in 100 μl Reaktionsvolumen unter Verwendung der Primer 4 und 5 amplifiziert, wobei alle anderen Konzentrationen unverändert blieben. Die Reaktion wurde unter Verwendung des Zyklus: Denaturieren bei 95°C für 1 mm, Hybridisieren bei 40°C für 1 min und Extension bei 72°C für 1 min durchgeführt. Nach 30 Zyklen für das unmodifizierte bzw. 40 Zyklen für das modifizierte 103-mer wurden die Proben weitere 10 min bei 72°C inkubiert.The 103-mer DNA strands (modified and unmodified, SEQ ID NO: 245) were prepared from M13mp18 RFI DNA (100 ng, Pharmacia, Freiburg, Germany) in 100 μl reaction volume amplified using primers 4 and 5, all others Concentrations unchanged remained. The reaction was performed using the cycle: denature at 95 ° C for 1 mm, Hybridize at 40 ° C for 1 min and extension at 72 ° C for 1 min carried out. After 30 cycles for which were unmodified or 40 cycles for the modified 103-mer the samples for a further 10 min at 72 ° C incubated.
Synthese von 5'-[32-P]-markierten PCR-PrimernSynthesis of 5 '- [ 32 -P] -labeled PCR primers
Die Primer 1 und 4 wurden 5'-[32-P]-markiert, wobei T4-Polynukleotidkinase (Epicentre Technologies) und (γ-32P)-ATP (BLU/NGG/502A, Dupont, Deutschland) gemäß den Protokollen des Herstellers verwendet wurden. Die Reaktionen wurden durchgeführt, indem 10% der Primer 1 und 4 in der PCR unter ansonsten unveränderten Reaktionsbedingungen durch die markierten Primer ersetzt wurden. Die amplifizierten DNAs wurden durch Gelelektrophorese auf einem 10%-igen Polyacrylamidgel aufgetrennt. Die entsprechenden Banden wurden ausgeschnitten und auf einem Packard-TRI-CARS 460C-Flüssig-Szintillationssystem (Packard, CT, USA) gezählt.Primers 1 and 4 were labeled 5 '- [ 32 -P] using T4 polynucleotide kinase (Epicenter Technologies) and (γ- 32 P) ATP (BLU / NGG / 502A, Dupont, Germany) according to the manufacturer's protocols were used. The reactions were carried out by replacing 10% of primers 1 and 4 in the PCR under otherwise unchanged reaction conditions by the labeled primers. The amplified DNAs were separated by gel electrophoresis on a 10% polyacrylamide gel. The respective bands were excised and counted on a Packard TRI-CARS 460C liquid scintillation system (Packard, CT, USA).
Primer-Abspaltung von dem ribo-modifizierten PCR-ProduktPrimer cleavage of the ribo-modified PCR product
Die amplifizierte DNA wurde unter Verwendung von Ultrafree-MC-Filtereinheiten (30.000 NMWL) gereinigt, dann wurde sie in 100 μl 0,2 mol/l NaOH gelöst und für 25 Minuten auf 95°C erhitzt. Die Lösung wurde dann mit HCl (1 mol/l) angesäuert und für die MALDI-TOF-Analyse weiter gereinigt, wobei Ultrafree-MC-Filtereinheiten (10.000 NMWL) wie nachstehend beschrieben eingesetzt wurden.The Amplified DNA was prepared using Ultrafree-MC filter units (30,000 NMWL), then it was dissolved in 100 μl of 0.2 M NaOH and for 25 minutes to 95 ° C heated. The solution was then acidified with HCl (1 mol / L) and continued for MALDI-TOF analysis cleaned, using ultrafree MC filter units (10,000 NMWL) as used below.
Reinigung amplifizierter ProduktePurification of amplified products
Alle Proben wurden unter Verwendung von Ultrafree-MC-Einheiten, 30.000 NMWL, (Millipore, Eschborn, Deutschland) gemäß der Beschreibung des Herstellers gereinigt und aufkonzentriert. Nach der Lyophilisierung wurden die amplifizierten Produkte in 5 μl (3 μl für das 200-mer) ultrareinem Wasser gelöst. Diese Analytlösung wurde direkt für die MALDI-TOF Messungen verwendet.All Samples were prepared using Ultrafree-MC units, 30,000 NMWL, (Millipore, Eschborn, Germany) according to the manufacturer's description cleaned and concentrated. After lyophilization, the amplified products in 5 μl (3 μl for the 200-mer) dissolved in ultrapure water. This analyte solution was directly for uses the MALDI-TOF measurements.
MALDI-TOF MSMALDI-TOF MS
Aliquote von 0,5 μl der Analytlösung und 0,5 μl Matrixlösuug (0,7 mol/l 3-HPA und 0,07 mol/l Ammoniumcitrat in Acetonitril/Wasser (1:1, v/v)) wurden auf einem flachen metallischen Probenträger gemischt. Nach dem Trocknen bei Umgebungstemperatur wurde die Probe zur Analyse in das Massenspektrometer eingebracht. Das verwendete MALDI-TOF Massenspektrometer war ein Finnigan MAT Vision 2000 (Finnigan MAT, Bremen, Deutschland). Die Spektren wurden im Positiv-Ionen-Reflektor-Modus mit einer 5 keV Ionenquelle und 20 keV Nachbeschleunigung aufgenommen. Das Instrument war mit einem Stickstoff-Laser (Wellenlänge 337 nm) ausgestattet. Das Vakuum des Systems betrug 3–4 × 10–8 hPa im Analysatorbereich und 1–4 × 10–7 hPa im Quellenbereich. Die Spektren der modifizierten und unmodifizierten DNA-Proben wurden mit derselben relativen Laserstärke erhalten; die externe Kalibrierung wurde mit einem Gemisch synthetischer Oligodesoxynukleotide (7-mer bis 50-mer) durchgeführt.Aliquots of 0.5 μl of the analyte solution and 0.5 μl of matrix solution (0.7 mol / l 3-HPA and 0.07 mol / l ammonium citrate in acetonitrile / water (1: 1, v / v)) were placed on a flat mixed metallic sample carrier. After drying at ambient temperature, the sample was placed in the mass spectrometer for analysis. The MALDI-TOF mass spectrometer used was a Finnigan MAT Vision 2000 (Finnigan MAT, Bremen, Germany). The spectra were recorded in positive-ion reflector mode with a 5 keV ion source and 20 keV post-acceleration. The instrument was equipped with a nitrogen laser (wavelength 337 nm). The system vacuum was 3-4 x 10 -8 hPa in the analyzer area and 1-4 x 10 -7 hPa in the source area. The spectra of the modified and unmodified DNA samples were obtained with the same relative laser power; external calibration was performed with a mixture of synthetic oligodeoxynucleotides (7-mer to 50-mer).
ERGEBNISSE UND DISKUSSIONRESULTS AND DISCUSSION
Enzymatische Synthese von 7-Deazapurin-Nukleotid-haltigen Nukleinsäuren durch PCREnzymatic synthesis of 7-deazapurine nucleotide-containing nucleic acids by PCR
Um
die Anwendbarkeit der MALDI-TOF MS zur schnellen gelfreien Analyse
von kurzen amplifizierten Produkten zu demonstrieren und um die
Wirkung der 7-Deazapurin-Modifikation
der Nukleinsäuren
unter MALDI-TOF-Bedingungen zu untersuchen, wurden zwei verschiedene
Primer-Matrize-Systeme zur Synthese der DNA-Fragmente verwendet.
Die Sequenzen sind in den
- 1 „s" und "a" beschreiben "Sense-" und "Antisense-" Stränge des doppelsträngigen Amplifikationsprodukts.
- 2 gibt die relative Modifikation als Prozentsatz der 7-Deazapurin-modifizierten Nukleotide an der Gesamtmenge der Purin-Nukleotide an.
- 1 "s" and "a" describe "sense" and "antisense" strands of the double-stranded amplification product.
- Figure 2 indicates the relative modification as a percentage of the 7-deazapurine-modified nucleotides to the total amount of purine nucleotides.
Es
blieb zu bestimmen, ob eine 80–90%-ige
7-Deazapurin-Modifikation für
einen exakten massenspektrometrischen Nachweis ausreichend ist.
Daher war es wichtig zu bestimmen, ob alle Purin-Nukleotide während des
enzymatischen Amplifikationsschrittes ersetzt werden konnten. Dies
war nicht trivial, da gezeigt worden war, dass c7-dATP
in der PCR dATP nicht vollständig
ersetzen kann, wenn Taq-DNA-Polymerase eingesetzt wird (Seela, F.
und A. Roelling (1992), Nucleic Acids Res. 20, 55–61). Glücklicherweise
wurde gefunden, dass exo(–)-Pfu
DNA-Polymerase tatsächlich c7-dATP und c7-dGTP
in Abwesenheit unmodifizierter Purin-Nukleosidtriphosphate akzeptieren konnte.
Der Einbau war weniger effizient, was zu einer geringeren Ausbeute
an Amplifikationsprodukt führte
(
Um
diese Ergebnisse zu bestätigen,
wurden die Amplifikationen mit [32P]-markierten Primern
wiederholt. Das Autoradiogramm (
MALDI-TOF-Massenspektrometrie von modifizierten und unmodifizierten AmplifikationsproduktenMALDI-TOF mass spectrometry of modified and unmodified amplification products
Die 99-mer-, 103-mer- und 200-mer-Amplifikationsprodukte wurden mittels MALDI-TOF-MS analysiert. Auf Grundlage früherer Experimente war bekannt, dass der Grad der Depurinierung von der Laserenergie abhängt, die zur Desorption und Ionisation des Analyten verwendet wird. Da der Einfluss der 7-Deazapurin-Modifikation auf die Fragmentierung aufgrund von Depurinierung untersucht werden sollte, wurden alle Spektren bei derselben relativen Laserenergie gemessen.The 99-mer, 103-mer and 200-mer amplification products were analyzed by MALDI-TOF-MS analy Siert. Based on previous experiments, it has been known that the degree of depurination depends on the laser energy used for the desorption and ionization of the analyte. Since the effect of 7-deazapurine modification on fragmentation due to depurination should be investigated, all spectra were measured at the same relative laser energy.
Die
Mit
den Ergebnissen der 99-Basenpaar-DNA-Fragmente werden die Wirkungen
der erhöhten
Massenauflösung
für 7-Deazapurin-haltige
DNA sogar noch deutlicher. Die beiden Einzelstränge in der unmodifizierten Probe
wurden nicht aufgelöst,
obwohl der Massenunterschied zwischen den beiden Strängen des
Amplifikationsprodukts mit 526 u aufgrund einer ungleichen Verteilung
von Purinen und Pyrimidinen sehr hoch war (
Im Fall des 99-mers und des 103-mers scheinen die 7-Deazapurin-haltigen Nukleinsäuren eine höhere Empfindlichkeit zu ergeben, obwohl sie noch etwa 20% unmodifizierte Purin-Nukleotide enthalten. Um ein vergleichbares Signal-Rausch-Verhältnis bei ähnlichen Intensitäten für die (M + H)+-Signale zu erhalten, waren bei dem unmodifizierten 99-mer 20 Laserstöße erforderlich, im Gegensatz zu 12 Laserstößen für das modifizierte, und bei dem 103-mer waren 12 Stöße für die unmodifizierte Probe erforderlich, im Gegensatz zu drei Stößen für das 7-Deazapurinnukleosid-haltige Amplifikationsprodukt.In the case of the 99-mer and the 103-mer, the 7-deazapurine-containing nucleic acids appear to give higher sensitivity although they still contain about 20% unmodified purine nucleotides. In order to obtain a comparable signal-to-noise ratio at similar intensities for the (M + H) + signals, the unmodified 99-mer required 20 laser bursts, as opposed to 12 laser bursts for the modified and 103-mer Twelve strokes were required for the unmodified probe, as opposed to three bursts for the 7-deazapurine nucleoside-containing amplification product.
Beim
Vergleich der Spektren des modifizierten und des unmodifizierten
200-mer-Amplikons
wurde wiederum eine verbesserte Massenauflösung für die 7-Deazapurinhaltige Probe
sowie verbesserte Signalintensitäten
gefunden (
Eine
vollständige
7-Deazapurin-Modifikation von Nukleinsäuren kann entweder unter Verwendung
von modifizierten Primern in der PCR oder durch Spalten der unmodifizierten
Primer vom teilweise modifizierten Amplifikationsprodukt erzielt
werden. Da mit modifizierten Primern Nachteile verbunden sind, wie
vorstehend beschrieben, wurde ein 100-mer unter Verwendung von Primern
mit einer Ribo-Modifikation
synthetisiert. Die Primer wurden hydrolytisch mit NaOH nach einem
zuvor in unserem Labor entwickelten Verfahren gespalten (Koester,
H., et al. Z. Physiol. Chem. 359, 1570–1589). Die
Die bemerkenswerten Eigenschaften von 7-Deazapurin-modifizierten Nukleinsäuren können entweder durch eine effektivere Desorption und/oder Ionisation, durch eine erhöhte Ionenstabilität und/oder durch eine niedrigere Denaturierungsenergie der doppelsträngigen Purin-modifizierten Nukleinsäure erklärt werden. Der Austausch des N-7 gegen eine Methylgruppe führt zum Verlust eines Akzeptors für eine Wasserstoffbindung, wodurch die Fähigkeit der Nukleinsäure zur Ausbildung von Sekundärstrukturen aufgrund von Nicht-Watson-Crick-Basenpaarung beeinflusst wird (Seela, F., und A. Kehne (1987), Biochemistry 26, 2232–2238). Zusätzlich dazu besitzt das aromatische System von 7-Deazapurin eine geringere Elektronendichte, die die Watson-Crick Basenpaarung schwächt, was zu einem verringerten Schmelzpunkt des Doppelstrangs führt (Mizusawa, S. et al. (1986), Nucleic Acids Res. 14, 1319–1324). Dieser Effekt kann die für die Denaturierung der Duplex im MALDI-Verfahren benötigte Energie verringern. Diese Gesichtspunkte sowie der Verlust einer Stelle, die vermutlich eine positive Ladung am N-7-Stickstoffatom trägt, machen die 7-Deazapurin-modifizierte Nukleinsäure weniger polar und können die Effektivität der Desorption verbessern.The remarkable properties of 7-deazapurine-modified nucleic acids can be achieved either by more effective desorption and / or ionization, by increased ion stability and / or by a lower denaturation energy of the double-stranded purine-modified nucleic acid can be explained. Replacement of the N-7 with a methyl group results in loss of an acceptor for hydrogen bonding, thereby affecting the ability of the nucleic acid to form secondary structures due to non-Watson-Crick base pairing (Seela, F., and A. Kehne (1987 ), Biochemistry 26, 2232-2238). In addition, the aromatic system of 7-deazapurine has a lower electron density, which weakens Watson-Crick base pairing, resulting in a reduced melting point of the duplex (Mizusawa, S. et al. (1986), Nucleic Acids Res. 14, 1319- 1324). This effect can reduce the energy needed to denature the duplex in the MALDI process. These aspects, as well as the loss of a site presumably carrying a positive charge on the N-7 nitrogen atom, render the 7-deazapurine modified nucleic acid less polar and can improve the desorption efficiency.
Aufgrund der Abwesenheit von N-7 als Protonenakzeptor und der geringeren Polarisierung der C-N-Bindung in 7-Deazapurin-Nukleosiden wird die Depurinierung nach den für die Hydrolyse in Lösung etablierten Mechanismen verhindert. Obwohl eine direkte Korrelation von Reaktionen in Lösung und in der Gasphase problematisch ist, ist aufgrund von Depurinierung der modifizierten Nukleinsäuren im MALDI-Verfahren eine verringerte Fragmentierung zu erwarten. Die Depurinierung kann entweder von einem Ladungsverlust begleitet sein, wodurch die Gesamtausbeute an geladenen Spezies verringert wird, oder es können geladene Fragmentierungsprodukte erzeugt werden, wodurch die Intensität des Signals für das unfragmentierte Molekülion verringert wird.by virtue of the absence of N-7 as the proton acceptor and the lower one Polarization of the C-N bond in 7-deazapurine nucleosides becomes the Depurination according to the the hydrolysis in solution prevented established mechanisms. Although a direct correlation of reactions in solution and is problematic in the gas phase, is due to depurination the modified nucleic acids to expect a reduced fragmentation in the MALDI method. Depurination can either be accompanied by a loss of charge which reduces the overall yield of charged species will or can charged fragmentation products are generated, reducing the intensity of the signal for the unfragmented molecular ion is reduced.
Die Beobachtung einer erhöhten Empfindlichkeit und eines verringerten Peakauslaufens der (M + H)+-Signale auf der Seite der geringeren Masse aufgrund von verringerter Fragmentierung der 7-Deazapurin-haltigen Proben zeigt, dass das N-7-Atom tatsächlich für den Mechanismus der Depurinierung im MALDI-TOF-Verfahren wesentlich ist. Folglich zeigen 7-Deazapurin-haltige Nukleinsäuren eine eindeutig erhöhte Ionenstabilität und Empfindlichkeit unter MALDI-TOF-Bedingungen und stellen daher eine höhere Massengenauigkeit und Massenauflösung bereit.The observation of increased sensitivity and reduced peak leakage of the (M + H) + signals on the lower mass side due to reduced fragmentation of the 7-deazapurine-containing samples indicates that the N-7 atom is indeed responsible for the mechanism of depurination essential in the MALDI-TOF process. Thus, 7-deazapurine-containing nucleic acids show markedly enhanced ion stability and sensitivity under MALDI-TOF conditions and therefore provide higher mass accuracy and mass resolution.
BEISPIEL 9EXAMPLE 9
Festphasensequenzierung und massenspektrometrischer NachweisSolid phase sequencing and mass spectrometry proof
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
Oligonukleotide wurden von Operon Technologies (Alameda, CA) in ungereinigter Form bezogen. Die Sequenzierungsreaktionen wurden an einer festen Oberfläche durchgeführt, wobei Reagenzien aus dem Sequenzierkit für Sequenase Version 2.0 (Amersham, Arlington Heights, Illinois) verwendet wurden. Sequenzierung eines 39-mer-Ziels Sequenzierkomplex: Oligonucleotides were purchased from Operon Technologies (Alameda, CA) in unpurified form. The sequencing reactions were performed on a solid surface using sequencing kit reagents for Sequenase Version 2.0 (Amersham, Arlington Heights, Illinois). Sequencing of a 39-mer Target Sequencing Complex:
Um die Festphasen-DNA-Sequenzierung durchzuführen, wurde die Matrizenstrang-DNA 11683 durch terminale Desoxynukleotidyl-Transferase 3'-biotinyliert. Eine 30 μl-Reaktion, die 60 pmol DNA11683, 1,3 nmol Biotin-14-dATP (GIBCO BRL, Grand Island, NY), 30 Einheiten Terminale Transferase (Amersham, Arlington Heights, Illinois) und 1 × Reaktionspuffer (bezogen mit dem Enzym) enthielt, wurde bei 37°C für 1 Stunde inkubiert. Die Reaktion wurde durch Hitze-Inaktivierung der Terminalen Transferase bei 70°C für 10 min beendet. Das resultierende Produkt wurde mittels Durchleiten durch eine TE-10-Zentrifugiersäule (Clontech) entsalzt. Mehr als ein Molekül des Biotin-14-dATP konnte an das 3'-Ende der DNA116S3 angefügt werden. Die biotinylierte DNA11683 wurde mit 0,3 mg Dynal Streptvidinperlen in 30 μl 1 × Bindungs- und Waschpuffer bei Umgebungstemperatur für 30 min inkubiert. Die Perlen wurden zweimal mit TE gewaschen und in 30 μl TE gelöst, ein 10 μl-Aliquot (das 0,1 mg Perlen enthielt) wurde für Sequenzierungsreaktionen verwendet.Around To perform the solid-phase DNA sequencing, the template strand DNA 11683 was replaced by terminal Deoxynucleotidyl transferase 3'-biotinylated. A 30 μl reaction, the 60th pmol DNA11683, 1.3 nmol biotin-14-dATP (GIBCO BRL, Grand Island, NY), 30 units Terminal Transferase (Amersham, Arlington Heights, Illinois) and 1X reaction buffer (relative to the enzyme) was incubated at 37 ° C for 1 hour. The reaction was by heat inactivation of the terminal transferase at 70 ° C for 10 min completed. The resulting product was passed through a TE-10 centrifugation column (Clontech) desalted. More than one molecule of biotin-14-dATP could to the 3'-end of the DNA116S3 added become. The biotinylated DNA11683 was probed with 0.3 mg Dynal streptvidin beads in 30 μl 1 × binding and wash buffer incubated at ambient temperature for 30 min. The pearls were washed twice with TE and dissolved in 30 μl TE, a 10 μl aliquot (containing 0.1 mg beads) was for Sequencing reactions used.
Die 0,1 mg Perlen aus dem vorhergehenden Schritt wurden in einem Volumen von 10 μl resuspendiert, das 2 μl 5 × Sequenase-Puffer (200 mM Tris-HCl, pH 7,5, 100 mM MgCl2 und 250 mM NaCl) aus dem Sequenasekit und 5 pmol des entsprechenden Primers PNA 16/DNA enthielt. Das Anlagerungsgemisch wurde auf 70°C erhitzt und dann langsam über einen Zeitraum von 20–30 min auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Dann wurden 1 μl 0,1 M Dithiothreitol-Lösung, 1 μl Mn-Puffer (0,15 M Natriumisocitrat und 0,1 M MgCl2) und 2 μl verdünnte Sequenase (3,25 Einheiten) hinzugefügt. Das Reaktionsgemisch wurde in vier Aliquote mit jeweils 3 μl aufgeteilt und mit den Terminationsgemischen vermischt (jeder enthält 3 μl des entsprechenden Terminationsgemischs: 32 μM c7-dATP, 32 μM dCTP, 32 μlM c7-dGTP, 32 μM dTTP und 3,2 μM eines der vier ddTNPs in 50 mM NaCl). Die Reaktionsgemische wurden für 2 min bei 37°C inkubiert. Nach Beendigung der Extension wurden die Perlen präzipitiert, und der Überstand wurde entfernt. Die Perlen wurden zweimal gewaschen, in TE resuspendiert und bei 4°C belassen. Sequenzierung eines 78-mer Ziels Sequenzierkomplex: The 0.1 mg beads from the previous step were resuspended in a volume of 10 μl containing 2 μl of 5 × Sequenase buffer (200 mM Tris-HCl, pH 7.5, 100 mM MgCl 2 and 250 mM NaCl) from the Sequenasekit and 5 pmol of the corresponding primer PNA 16 / DNA contained. The addition mixture was on Heated to 70 ° C and then allowed to cool slowly to room temperature over a period of 20-30 min. Then 1 μl of 0.1 M dithiothreitol solution, 1 μl of Mn buffer (0.15 M sodium isocitrate and 0.1 M MgCl 2 ) and 2 μl of diluted Sequenase (3.25 units) were added. The reaction mixture was divided into four 3 μl aliquots and mixed with the termination mixtures (each containing 3 μl of the appropriate termination mixture: 32 μM c7-dATP, 32 μM dCTP, 32 μl of c7-dGTP, 32 μM dTTP and 3.2 μM one the four ddTNPs in 50 mM NaCl). The reaction mixtures were incubated for 2 min at 37 ° C. After completion of the extension, the beads were precipitated and the supernatant was removed. The beads were washed twice, resuspended in TE and left at 4 ° C. Sequencing of a 78-mer Target Sequencing Complex:
Das Ziel TNR·PLASM2 wurde biotinyliert und unter Verwendung von ähnlichen Verfahren, wie im vorstehenden Abschnitt beschrieben (Sequenzierung eines 39-mer-Ziels), sequenziert. Sequenzierung eines 15-mer Ziels mit teilweiser Duplex-Sonde Sequenzierkomplex: The target TNR · PLASM2 was biotinylated and sequenced using similar procedures as described in the previous section (sequencing a 39-mer target). Sequencing of a 15-mer target with partial duplex probe Sequencing Complex:
CM1B3B wurde an Dynabeads M280 mit Streptavidin (Dynal, Norwegen) immobilisiert, indem 60 pmol CM1B3B mit 0,3 Magnetperlen in 30 μl 1 M NaCl und TE (1 × Bindungs- und Waschpuffer) bei Raumtemperatur 30 min inkubiert wurden.CM1B3B was immobilized on Dynabeads M280 with streptavidin (Dynal, Norway), adding 60 pmol of CM1B3B with 0.3 magnetic beads in 30 μl of 1 M NaCl and TE (1 × binding and washing buffer) were incubated at room temperature for 30 minutes.
Die Perlen wurden zweimal mit TE gewaschen und in 30 μl TE gelöstt, ein 10 oder 20 μl-Aliquot (das 0,1 bzw. 0,2 mg Perlen enthielt) wurde für Sequenzierungsreaktionen verwendet.The Beads were washed twice with TE and dissolved in 30 μl TE 10 or 20 μl aliquot (containing 0.1 or 0.2 mg beads) was used for sequencing reactions used.
Der Doppelstrang wurde durch Anlagerung eines entsprechenden Aliquots an Perlen aus dem vorhergehenden Schritt mit 10 pMol DF11a5F (oder 20 pMol DF11a5F für 0,2 mg Perlen) in einem Volumen von 9 μl hergestellt, das 2 μl 5 × Sequenase-Puffer (200 mM Tris-HCl, pH 7,5, 100 mM MgCl2 und 250 mM NaCl) aus dem Sequenasekit enthielt. Das Anlagerungsgemisch wurde auf 65°C erhitzt und langsam über einen Zeitraum von 20–30 min auf 37°C abkühlen gelassen. Der Duplexprimer wurde dann mit 10 pmol TS10 (20 pMol TS10 für 0,2 mg Perlen) in einem Volumen von 1 μl gemischt, und das resultierende Gemisch wurde weiter 5 min bei 37°C, 5–10 min bei Raumtemperatur inkubiert. Dann wurden 1 μl 0,1 M Dithiothreitol-Lösung, 1 μl Mn-Puffer (0,15 M Natriumisocitrat und 0,1 M MnCl2) und 2 μl verdünnte Sequenase (3,25 Einheiten) hinzugefügt. Das Reaktionsgemisch wurde in vier Aliquote mit jeweils 3 μl aufgeteilt und mit den Terminationsgemischen (jeder enthält 4 μl des entsprechenden Terminationsgemischs: 16 μM dATP, 16 μM dCTP, 16 μM dGTP 16 μM dTTP und 1,6 μM eines der vier ddNTPs in 50 mM NaCl) vermischt. Die Reaktionsgemische wurden 5 min bei Raumtemperatur und 5 min bei 37°C inkubiert. Nach Beendigung der Extension wurden die Perlen präzipitiert, und der Überstand wurde entfernt. Die Perlen wurden in 20 μl TE resuspendiert und bei 4°C aufbewahrt. Ein 2 μl-Aliquot (von 20 μl) wurde aus jedem Röhrchen entnommen und mit 8 μl Formamid gemischt, die resultierenden Proben wurden bei 90–95°C für 5 min denaturiert, und 2 μl (von insgesamt 10 μl) wurden auf ein ALF-DNA-Sequenziergerät (Pharmacia, Piscataway, NJ) aufgetragen, wobei ein 10%-iges Polyacrylamidgel mit 7 M Harnstoff und 0,6 × TBE verwendet wurde. Das verbleibende Aliquot wurde zur MALDI-TOF-MS-Analyse verwendet.The duplex was prepared by annealing a corresponding aliquot of beads from the previous step with 10 pmol DF11a5F (or 20 pmol DF11a5F for 0.2 mg beads) in a volume of 9 μl containing 2 μl of 5x Sequenase buffer (200 mM Tris -HCl, pH 7.5, 100 mM MgCl 2 and 250 mM NaCl) from the sequenase kit. The addition mixture was heated to 65 ° C and allowed to cool slowly to 37 ° C over a period of 20-30 minutes. The duplex primer was then mixed with 10 pmol TS10 (20 pmol TS10 for 0.2 mg beads) in a volume of 1 μl, and the resulting mixture was further incubated at 37 ° C for 5 min, at room temperature for 5-10 min. Then, 1 μl of 0.1 M dithiothreitol solution, 1 μl of Mn buffer (0.15 M sodium isocitrate and 0.1 M MnCl 2 ) and 2 μl of diluted Sequenase (3.25 units) were added. The reaction mixture was divided into four aliquots each containing 3 μl and the termination mixtures (each containing 4 μl of the appropriate termination mixture: 16 μM dATP, 16 μM dCTP, 16 μM dGTP 16 μM dTTP and 1.6 μM of one of the four ddNTPs in 50 mM NaCl). The reaction mixtures were incubated at room temperature for 5 minutes and at 37 ° C. for 5 minutes. After completion of the extension, the beads were precipitated and the supernatant was removed. The beads were resuspended in 20 μl of TE and stored at 4 ° C. A 2 μl aliquot (of 20 μl) was removed from each tube and mixed with 8 μl of formamide, the resulting samples were denatured at 90-95 ° C for 5 min, and 2 μl (out of a total of 10 μl) were assayed for ALF DNA Sequencer (Pharmacia, Piscataway, NJ) using a 10% polyacrylamide gel with 7M urea and 0.6X TBE. The remaining aliquot was used for MALDI-TOF-MS analysis.
MALDI-Probenherstellung und -InstrumenteMALDI sample preparation and instruments
Vor der MALDI-Analyse wurden die mit der Sequenzierleiter beladenen Magnetperlen zweimal unter Verwendung von 50 mM Ammoniumcitrat gewaschen und in 0,5 μl reinem Wasser resuspendiert. Die Suspension wurde dann auf das Probenziel des Massenspektrometers geladen, und 0,5 μl gesättigte Matrix-Lösung (3-Hydroxypicolinsäure (HPA):Ammoniumcitrat 10:1 Molverhältnis in 50% Acetonitril) wurden zugegeben. Das Gemisch ließ man vor der mässenspektrometrischen Analyse trocknen.Prior to MALDI analysis, the magnetic beads loaded with the sequencing ladder were washed twice using 50 mM ammonium citrate and resuspended in 0.5 μl of pure water. The Suspen The sample was then loaded onto the sample target of the mass spectrometer and 0.5 μl of saturated matrix solution (3-hydroxypicolinic acid (HPA): ammonium citrate 10: 1 molar ratio in 50% acetonitrile) was added. The mixture was allowed to dry before the mass spectrometric analysis.
Das Reflektron-TOF-MS-Massenspektrometer (Vision 2000, Finnigan MAT, Bremen, Deutschland) wurde für die Analyse verwendet. 5 kV wurden an der Ionenquelle angelegt, und 20 kV wurden für die Nachbeschleunigung angelegt. Alle Spektren wurden im Positiv-Ionen-Modus aufgenommen, und ein Stickstofflaser wurde verwendet. Normalerweise wurde jedes Spektrum über mehr als 100 Stöße gemittelt, und es wurde eine Standard-25-Punkt-Glättang angewendet.The Reflectron TOF MS mass spectrometer (Vision 2000, Finnigan MAT, Bremen, Germany) was for used the analysis. 5 kV were applied to the ion source, and 20 kV were for the post-acceleration applied. All spectra were in positive-ion mode recorded, and a nitrogen laser was used. Usually every spectrum was over averaged over 100 shocks, and a standard 25-point smoothing was used.
ERGEBNISSE UND DISKUSSIONRESULTS AND DISCUSSION
Herkömmliche Festphasensequenzierungconventional Solid phase sequencing
Bei herkömmlichen Sequenzierverfahren wird ein Primer direkt an die Matrize hybridisiert und dann verlängert und in einer Sanger-Didesoxy-Sequenzierung terminiert. Üblicherweise wird ein biotinylierter Primer verwendet, und die Sequenzierleitern werden durch Streptavidin-beschichtete Magnetperlen gefangen. Nach dem Waschen werden die Produkte unter Verwendung von EDTA und Formamid von den Perlen eluiert. Frühere Befunde deuteten an, dass nur der angelagerte Strang des Doppelstranges desorbiert wird und dass der immobilisierte Strang auf den Perlen verbleibt. Daher ist es vorteilhaft, die Matrize zu immobilisieren und den Primer zu verlängern. Nach der Sequenzierreaktion und dem Waschen können die Perlen mit der immobilisierten Matrize und der hybridisierten Sequenzierleiter direkt auf das Massenspektrometerziel geladen und mit Matrix gemischt werden. Bei der MALDI wird nur die angelagerte Sequenzierleiter desorbiert und ionisiert, und die immobilisierte Matrize verbleibt auf dem Ziel.at usual Sequencing method, a primer is hybridized directly to the template and then extended and terminated in a Sanger dideoxy sequencing. Usually a biotinylated primer is used, and the sequencing ladders are captured by streptavidin-coated magnetic beads. After this The products are washed using EDTA and formamide eluted from the beads. earlier Findings indicated that only the attached strand of the double strand is desorbed and that the immobilized strand on the beads remains. Therefore, it is advantageous to immobilize the template and to extend the primer. After the sequencing reaction and washing, the beads can be immobilized Template and the hybridized sequencing ladder directly to the mass spectrometer target loaded and mixed with matrix. At the MALDI only the annealed sequencing ladder desorbs and ionizes, and the immobilized Die remains on the target.
Eine
39-mer-Matrize (SEQ ID Nr. 23) wurde zunächst am 3'-Ende biotinyliert, indem Biotin-14-dATP mit
terminaler Transferase zugegeben wurde. Mehr als ein Biotin-14-dATP-Molekül konnte
durch das Enzym hinzugefügt
werden. Da die Matrize immobilisiert war und während der MALDI auf den Perlen
verblieb, werden die Massenspektren nicht durch die Anzahl an Biotin-14-dATP
beeinflusst. Ein 14-mer-Primer
(SEQ ID Nr. 24) wurde zur Festphasensequenzierung verwendet, um
die nachstehenden DNA-Fragmente 3–27 (SEQ ID Nr. 142–166) zu
erzeugen. Die MALDI-TOF-Massenspektren der vier Sequenzierleitern
sind in
Die Sequenzierreaktion führte zu einer relativ homogenen Leiter, und die Vollängensequenz wurde leicht bestimmt. Ein Peak um 5150 erschien in allen Reaktionen und wurde nicht identifiziert. Eine mögliche Erklärung ist, dass ein kleiner Anteil der Matrize eine Art Sekundärstruktur bildete, wie etwa eine Schleife, die die Sequenase-Extension behinderte. Der Falscheinbau ist von geringer Bedeutung, da die Intensität dieser Peaks viel geringer war, als die der Sequenzierleitern. Obwohl in der Sequenzierreaktion 7-Deazapurine verwendet wurden, die die N-glykosidische Bindung stabilisieren und eine Depurinierung verhindern konnten, wurden dennoch geringe Basenverluste beobachtet, da der Primer nicht durch 7-Deazapurine substituiert war. Die Vollängenleiter mit ddA am 3'-Ende erschien in der A-Reaktion mit einer scheinbaren Masse von 11899,8. Ein intensiverer Peak bei 12333 erschien in allen vier Reaktionen und ist wahrscheinlich auf die Hinzufügung eines zusätzlichen Nukleotids durch das Sequenase-Enzym zurückzuführen.The Sequencing reaction resulted to a relatively homogeneous ladder, and the full-length sequence was easily determined. A peak around 5150 appeared in all reactions and was not identified. One possible explanation is that a small proportion of the matrix is a kind of secondary structure formed, such as a loop, which hindered the sequenase extension. The false figure is of little importance, since the intensity of these peaks was much lower than that of the sequencing ladders. Although in the Sequencing reaction 7-deazapurines were used, which are the N-glycosidic Stabilizing binding and could prevent depurination were Nevertheless, small base losses observed because the primer is not through 7-Deazapurine was substituted. The full-length conductor with ddA at the 3'-end appeared in the A reaction with an apparent mass of 11899.8. A more intense Peak at 12333 appeared in all four reactions and is likely to the addition of a additional Nucleotides due to the Sequenase enzyme.
Dieselbe
Technik konnte verwendet werden, um längere DNA-Fragmente zu sequenzieren.
Eine 78-mer-Matrize, die einen CTG-Repeat enthielt (SEQ ID Nr. 25),
wurde 3'-biotinyliert,
indem Biotin-14-dATP mit Terminaler Transferase angefügt wurde.
Ein 18-mer-Primer (SEQ ID Nr. 26) wurde gerade außerhalb
des CTG-Repeats
hybridisiert, so dass der Repeat unmittelbar nach der Primerextension
sequenziert werden konnte. Die vier Reaktionen wurden gewaschen
und wie üblich
durch MALDI-TOF-MS analysiert. Ein Beispiel der G-Reaktion ist in
Sequenzierung unter Verwendung von Duplex-DNA-Sonden zum Einfangen und PrimenSequencing using of duplex DNA probes for capture and priming
Es
wurde gezeigt, dass Duplex-DNA-Sonden mit einzelsträngigem Überhang
spezifische DNA-Matrizen einfangen und auch als Primer zur Festphasensequenzierung
dienen können.
Das Schema ist in
Stacking-Wechselwirkungen
zwischen einer Duplex-Sonde und einer einzelsträngen Matrize ermöglichen,
dass nur ein 5'-Überhang
zum Einfangen ausreichend ist. Auf Basis dieses Formats wurde ein
5'-fluoreszenzmarkiertes
23-mer (5'-GAT GAT
CCG ACG CAT CAC AGC TC-3')
(SEQ ID Nr. 29) an ein 3'-biotinyliertes
18-mer (5'-GTG ATG
CGT CGG ATC ATC-3')
(SEQ ID Nr. 30) hybridisiert, wobei ein 5-Basen-Überhang verblieb.
Eine 15-mer-Matrize (5'-TCG
GTT CCA AGA GCT-3')
(SEQ ID Nr. 31) wurde durch den Doppelstrang eingefangen, und Sequenzierreaktionen
wurden durch Extension des 5-Basen-Überhangs durchgeführt. Die MALDI-TOF-Massenspektren der
Reaktionen sind in
BEISPIEL 10EXAMPLE 10
Thermo-Sequenase-Zyklus-SequenzierungThermo Sequenase cycle sequencing
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
PCR-Amplifikation. Genomische DNA aus menschlichen Leukozyten wurde für die PCR-Amplifikation verwendet. Die PCR-Primer zur Amplifikation eines 209-bp-Fragments des β-Globin-Gens waren der β2-Vorwärts-Primer (5'-CAT TTG CTT CTG ACA CAA CTG-3', SEQ ID Nr. 32) und der β11-Rückwärts-Primer (5'-CTT CTC TGT CTC CAC ATG C-3', SEQ ID Nr. 33). Taq-Polymerase und 10 × Puffer wurden von Boehringer Mannheim (Deutschland) und dNTPs von Pharmacia (Freiburg, Deutschland) bezogen. Das Gesamtreaktionsvolumen betrug 50 μl, einschließlich 8 pmol jedes Primers mit etwa 200 ng als Matrize verwendeter genomischer DNA und einer dNTP-Endkonzentration von 200 μM. Die PCR-Bedingungen waren: 5 min bei 94°C, gefolgt von 40 Zyklen mit 30 sek bei 94°C, 45 sek bei 53°C, 30 sek bei 72°C und einer abschließenden Extensionszeit von 2 min bei 72°C. Das erzeugte Amplifikationsprodukt wurde gereinigt und mit dem Qiagen-"Qiaquick" PCR-Reinigungskit (Nr. 28106) aufkonzentriert (2×) und in H2O gelagert.PCR amplification. Human leukocyte genomic DNA was used for PCR amplification. The PCR primers for amplification of a 209 bp fragment of the β-globin gene were the β2 forward primer (5'-CAT TTG CTT CTG ACA CAA CTG-3 ', SEQ ID NO: 32) and the β11- Reverse primer (5'-CTT CTC TGT CTC CAC ATG C-3 ', SEQ ID NO: 33). Taq polymerase and 10x buffer were purchased from Boehringer Mannheim (Germany) and dNTPs from Pharmacia (Freiburg, Germany). The total reaction volume was 50 μl, including 8 pmol of each primer with approximately 200 ng of genomic DNA used as template and a final dNTP concentration of 200 μM. PCR conditions were: 5 min at 94 ° C, followed by 40 cycles of 30 sec at 94 ° C, 45 sec at 53 ° C, 30 sec at 72 ° C and a final extension time of 2 min at 72 ° C. The generated amplification product was purified and concentrated (2x) with the Qiagen "Qiaquick" PCR purification kit (# 28106) and stored in H 2 O.
Zyklus-Sequenzierung. Sequenzierleitern wurden durch Primerextension mit ThermoSequenaseTM-DNA-Polymerase (Amersham LIFE Science, Nr. E79000Y) unter den folgenden Bedingungen hergestellt: 7 pmol HPLC-gereinigter Primer (Cod5 12-mer: 5'- TGC ACC TGA CTC-3', SEQ ID Nr. 34) wurden zu 6 μl des gereinigten und aufkonzentrierten Amplifikationsprodukts (d. h. 12 μl des ursprünglichen Amplifikationsprodukts), 2,5 Einheiten Thermo Sequenase und 2,5 ml Thermo-Sequenase-Reaktionspuffer in einem Gesamtvolumen von 25 μl zugegeben. Die Nukleotid-Endkonzentrationen betrugen 30 μM des entsprechenden ddNTPs (ddATP, ddCTP, ddGTP oder ddTTP; Pharmacia Biotech, #27-2045-01) und 210 μM jedes dNTPs (7-Deaza-dATP, dCTP, 7-Deaza-GTP, dTTP; Pharmacia Biotech).Cycle sequencing. Sequencing ladders were prepared by primer extension with ThermoSequenase ™ DNA polymerase (Amersham LIFE Science, # E79000Y) under the following conditions: 7 pmol HPLC-purified primer (Cod5 12-mer: 5'-TGC ACC TGA CTC-3 ', SEQ ID No. 34) were added to 6 μl of the purified and concentrated amplification product (ie 12 μl of the original amplification product), 2.5 units of Thermo Sequenase and 2.5 ml of Thermo Sequenase reaction buffer in a total volume of 25 μl. Final nucleotide concentrations were 30 μM of the corresponding ddNTP (ddATP, ddCTP, ddGTP or ddTTP, Pharmacia Biotech, # 27-2045-01) and 210 μM of each dNTP (7-deaza-dATP, dCTP, 7-deaza-GTP, dTTP Pharmacia Biotech).
Die Zyklusbedingungen waren: Denaturieren für 4 min bei 94°C, gefolgt von 35 Zyklen mit 30 sek bei 94°C, 30 sek bei 38°C, 30 sek bei 55°C und einer abschließenden Extension von 2 min bei 72°C.Cycle conditions were: denature for 4 min at 94 ° C followed by 35 cycles of 30 sec 94 ° C, 30 sec at 38 ° C, 30 sec at 55 ° C and a final extension of 2 min at 72 ° C.
Probenherstellung und Analyse durch MALDI-TOF MS. Nach Beendigung des Zyklusprogramms wurde das Reaktionsvolumen durch Zugabe von 25 μl H2O auf 50 μl erhöht. Die Entsalzung wurde erreicht, indem 30 μl Ammonium-gesättigte DOWEX (Fluka #44485) Kationenaustauschperle mit 50 μl des Analyten für 2 min bei Raumtemperatur geschüttelt wurden. Die in protonierter Form bezogenen Dowex-Perlen wurden mit 2 M NH4OH vorbehandelt, um sie in die Ammoniumform umzuwandeln, dann mit H2O gewaschen, bis der Überstand neutral war, und schließlich zum Gebrauch in 10 mM Ammoniumcitrat gegeben. Nach dem Kationenaustausch wurde die DNA durch Ethanolpräzipitation gereinigt und aufkonzentriert, indem 5 μl 3 M Ammoniumacetat (pH 6,5), 0,5 μl Glycogen (10 mg/ml, Sigma) und 110 μl absolutes Ethanol zum Analyten zugegeben wurden und 1 Stunde bei Raumtemperatur inkubiert wurde. Nach 12-minütiger Zentrifugation bei 20.000 × g wurde das Sediment in 70%-igem Ethanol gewaschen und in 1 μl 18 MOhm/cm H2O Wasser resuspendiert.Sample preparation and analysis by MALDI-TOF MS. After completion of the cycle program, the reaction volume was increased to 50 μl by addition of 25 μl H 2 O. Desalting was achieved by shaking 30 μl of ammonium-saturated DOWEX (Fluka # 44485) cation exchange bead with 50 μl of the analyte for 2 min at room temperature. The protonated Dowex beads were pretreated with 2M NH 4 OH to convert to ammonium form, then washed with H 2 O until the supernatant was neutral, and finally added to 10 mM ammonium citrate for use. After cation exchange, the DNA was purified by ethanol precipitation and concentrated by adding 5 μl 3 M ammonium acetate (pH 6.5), 0.5 μl glycogen (10 mg / ml, Sigma) and 110 μl absolute ethanol to the analyte and 1 hour was incubated at room temperature. After centrifugation at 20,000 × g for 12 minutes, the sediment was washed in 70% ethanol and resuspended in 1 μl of 18 MOhm / cm H 2 O water.
Für die MALDI-TOF-MS-Analyse wurden 0,35 μl der resuspendierten DNA mit 0,35–1,3 μl Matrixlösung (0,7 M 3-Hydroxypicolinsäure (3-HPA), 0,07 M Ammoniumcitrat in 1:1 H2O:CH3CN) auf einer Edelstahl-Probenzielscheibe gemischt und trocknen gelassen, bevor das Spektrum unter Verwendung eines im Reflektron-Modus betriebenen Thermo Bioanalysis Vision 2000-MALDI-TOF mit 5 bzw. 20 kV an der Ziel- bzw. Umwandlungsdynode aufgenommen wurde. Die aus acht Peaks (3000–18.000 Da) gebildete externe Kalibrierung wurde für alle Spektren verwendet.For MALDI-TOF-MS analysis, 0.35 μl of the resuspended DNA was mixed with 0.35-1.3 μl of matrix solution (0.7 M 3-hydroxypicolinic acid (3-HPA), 0.07 M ammonium citrate in 1: 1 H 2 O: CH 3 CN) on a stainless steel sample target and allowed to dry before running the spectrum using a reflectron mode Thermo Bioanalysis Vision 2000-MALDI-TOF at 5 and 20 kV at the target and conversion dynode, respectively has been recorded. The external calibration formed from eight peaks (3000-18000 Da) was used for all spectra.
ERGEBNISSERESULTS
BEISPIEL 11EXAMPLE 11
Mikrosatellitenanalyse unter Verwendung von Primer-Oligo-Basen-Extension (PROBE) und MALDI-TOF-MassenspektrometrieMicrosatellite analysis using of primer oligo base extension (PROBE) and MALDI-TOF mass spectrometry
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Das Verfahren verwendet einen einzelnen Nachweisprimer, gefolgt von einem Oligonukleotid-Extensionsschritt, um Produkte zu erhalten, die sich in ihrer Länge um eine Anzahl von Basen unterscheiden, die spezifisch für die Anzahl der Wiederholungs-Einheiten oder für Sekundärstellen-Mutationen innerhalb des wiederholten Bereichs sind, die leicht durch MALDI-TOF-Massenspektrometrie aufgelöst werden können. Das Verfahren wird unter Verwendung des AluVpA-Polymorphismus im Intron 5 des Interferon-α-Rezeptorgens, das sich auf dem menschlichen Chromosom 21 befindet, und des Poly-T-Trakts der Spleißakzeptorstelle des Introns 8 des CFTR-Gens, das sich auf dem menschlichen Chromosom 7 befindet, als Modellsystem demonstriert.The Method uses a single detection primer followed by an oligonucleotide extension step to obtain products which are in their length to differentiate a number of bases specific to the number of repeat units or for secondary site mutations within of the repeated range, easily by MALDI-TOF mass spectrometry disbanded can be. The method is performed using the AluVpA polymorphism in intron 5 of the interferon α receptor gene, located on human chromosome 21 and the poly-T tract the splice acceptor site intron 8 of the CFTR gene located on the human chromosome 7, demonstrated as a model system.
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
Genomische DNA wurde von 18 nicht verwandten Individuen und von einer Familie mit Mutter, Vater und drei Kindern erhalten. Der wiederholte Bereich wurde auf herkömmliche Weise durch denaturierende Gelelektrophorese bestimmt, und die erhaltenen Ergebnisse wurden durch Standard-Sanger-Sequenzierung bestätigt.Genomic DNA was obtained from 18 unrelated individuals and from a family with mother, father and three children. The repeated region was determined conventionally by denaturing gel electrophoresis, and the results obtained were determined by standard Sanger sequencing approved.
Die Primer für die PCR-Amplifikation (jeweils 8 pmol) waren IFNAR-1VS5-5': (5'-TGC TTA CTT AAC CCA GTG TG-3', SEQ ID Nr. 35) und IFNAR-1VS5-3'.2: (5'-CAC ACT ATG TAA TAC TAT GC-3', SEQ ID Nr. 36) für einen Teil des Introns 5 des Interferon-α-Rezeptor-Gens und CFEx9-F: (5'-GAA AAT ATC TGA CAA ACT CAT C-3', SEQ ID Nr. 37) (5'-biotinyliert) und CFEx9-R: (5'-CAT GGA CAC CAA ATT AAG TTC-3', SEQ ID Nr. 38) für das CFTR-Exon 9 mit flankierenden Intronsequenzen des CFTR-Gens. Taq-Polymerase, einschließlich 10×-Puffer, wurde von Boehringer-Mannheim bezogen, und die dNTPs wurden von Pharmacia erhalten. Das Gesamtreaktionsvolumen betrug 50 μl. Die PCR-Bedingungen waren 5 min bei 94°C, gefolgt von 40 Zyklen: 1 min bei 94°C, 45 sek bei 53°C und 30 sek bei 72°C, sowie einer abschließenden Extensionsdauer von 5 min bei 72°C.The Primer for PCR amplification (8 pmol each) was IFNAR-1VS5-5 ': (5'-TGC TTA CTT AAC CCA GTG TG-3 ', SEQ ID No. 35) and IFNAR-1VS5-3'.2: (5'-CAC ACT ATG TAA TAC TAT GC-3 ', SEQ ID No. 36) for part of the intron 5 of the interferon α-receptor gene and CFEx9-F: (5'-GAA AAT ATC TGA CAA ACT CAT C-3 ', SEQ ID NO: 37) (5'-biotinylated) and CFEx9-R: (5'-CAT GGA CAC CAA ATT AAG TTC-3 ', SEQ ID NO: 38) for the CFTR exon 9 with flanking intron sequences of the CFTR gene. Taq polymerase, including 10 × buffer, was by Boehringer-Mannheim and the dNTPs were obtained from Pharmacia. The total reaction volume was 50 μl. PCR conditions were at 94 ° C for 5 min, followed by 40 cycles: 1 min at 94 ° C, 45 sec at 53 ° C and 30 sec at 72 ° C, as well as a final one Extension period of 5 min at 72 ° C.
Die Amplifikationsprodukte wurden unter Verwendung des PCR-Reinigungs-Kits von Qiagen (Nr. 28106) gemäß den Herstellerangaben gereinigt. Die gereinigten Produkte wurden aus der Säule in 50 μl TE-Puffer (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 7,5) eluiert.The Amplification products were generated using the PCR purification kit from Qiagen (No. 28106) according to the manufacturer's instructions cleaned. The purified products were removed from the column in 50 μl of TE buffer (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 7.5).
A) Die Primer-Oligo-Basen-Extension (Thermocycling-Verfahren CyclePROBE) wurde mit 5 pMol des geeigneten Nachweis-Primers (IFN: 5'-TGA GAC TCT GTC TC-3', SEQ ID Nr. 39) in einem Gesamtvolumen von 25 μl, einschließlich 1 pMol gereinigter Matrize, 2 Einheiten Thermosequenase (Amersham Life Science, Kat. Nr. E79000Y), 2,5 μl Thermosequenase-Puffer, jeweils 25 μmol Desoxynukleotid (7-Deaza-dATP, dTTP und in einigen Experimenten zusätzlich dCTP) und 100 μmol Didesoxyguanin und in einigen Experimenten zusätzlich ddCTP durchgeführt. Zyklusbedingungen: anfängliche Denaturierung bei 94°C für 5 min, gefolgt von 30 Zyklen 30 sek bei 44°C Hybridisierungstemperatur und 1 min bei 55°C Extensionstemperatur.A) The primer oligo base extension (thermocycling process CyclePROBE) was incubated with 5 pmol of the appropriate detection primer (IFN: 5'-TGA GAC TCT GTC TC-3 ', SEQ ID NO. 39) in a total volume of 25 μl, including 1 pmol of purified template, 2 units of thermosequenase (Amersham Life Science, cat. No. E79000Y), 2.5 μl thermosequenase buffer, 25 μmol each Deoxynucleotide (7-deaza-dATP, dTTP and in some experiments additionally dCTP) and 100 μmol dideoxyguanine and in some experiments in addition ddCTP performed. Cycle conditions: initial Denaturation at 94 ° C for 5 minutes, followed by 30 cycles of 30 sec at 44 ° C hybridization temperature and 1 min at 55 ° C Extension temperature.
Primer-Oligo-Basen-Extension (isothermes Verfahren)Primer oligo base extension (isothermal Method)
10 μl-Aliquote des gereinigten doppelsträngigen Amplifikationsprodukts (~ 3 pMol) wurden in ein Streptavidin-beschichtetes Well einer Mikrotiterplatte (~ 16 pMol Kapazität pro 50 μl-Volumen; Nr. 1645684, Boehringer-Mannheim) überführt, gefolgt von der Zugabe von 10 μl Inkubationspuffer (80 mM Natriumphosphat, 400 mM NaCl, 0,4% Tween 20, pH 7,5) und 30 μl Wasser. Nach einstündiger Inkubation bei Raumtemperatur wurden die Wells dreimal mit 200 μl Waschpuffer A (40 mM Tris, 1 mM EDTA, 50 mM NaCl, 0,1% Tween 20, pH 8,8) gewaschen und mit 100 μl 50 mM NaOH 3 min inkubiert, um die doppelsträngige DNA zu denaturieren. Anschließend wurden die Wells dreimal mit 200 μl 70 mM Ammoniumcitrat-Lösung gewaschen.10 μl aliquots of the purified double-stranded Amplification product (~ 3 pmoles) were transformed into a streptavidin-coated Well transferred to a microtiter plate (~ 16 pmole capacity per 50 μl volume; No. 1645684, Boehringer-Mannheim) from the addition of 10 μl Incubation buffer (80 mM sodium phosphate, 400 mM NaCl, 0.4% Tween 20, pH 7.5) and 30 μl Water. After one hour Incubation at room temperature, the wells were washed three times with 200 ul wash buffer A (40mM Tris, 1mM EDTA, 50mM NaCl, 0.1% Tween 20, pH 8.8) and with 100 μl 50 mM NaOH for 3 min to denature the double-stranded DNA. Subsequently the wells were washed three times with 200 μl 70 mM ammonium citrate solution washed.
Das Anlagern von 100 pmol Nachweis-Primer (CFpT: 5'-TTC CCC AAA TCC CTG-3', SEQ ID Nr. 40) erfolgte in 50 μl Hybridisierungspuffer (50 mM Ammoniumphosphat-Puffer, pH 7,0 und 100 mM Ammoniumchlorid) für 2 min bei 65°C, 10 min bei 37°C und 10 min bei Raumtemperatur. Die Wells wurden dreimal mit 200 μl Waschpuffer B (40 mM Tris, 1 mM EDTA, 50 mM NH4Cl, 0,1% Tween 20, pH 8,8) und einmal in 200 μl TE-Puffer gewaschen. Die Extensionsreaktion wurde unter Verwendung einiger Komponenten des DNA-Sequenzier-Kits von USB (Nr. 70770) und dNTPs oder ddNTPs von Pharmacia durchgeführt. Das Gesamt-Reaktionsvolumen betrug 45 μl, worin 21 μl Wasser, 6 μl Sequenase-Puffer, 3 μl 100 mM DTT-Lösung, 50 μl 7-Deaza-dATP, 20 μmol ddCTP, 5,5 μl Glycerin-Enzymverdünnungspuffer, 0,25 μl Sequenase 2.0 und 0,25 μl Pyrophosphatase enthalten waren. Die Reaktion wurde auf Eis pipettiert und 15 min bei Raumtemperatur sowie 5 min bei 37°C inkubiert. Die Wells wurden abschließend dreimal mit 200 μl Waschpuffer B gewaschen.The annealing of 100 pmol detection primer (CFpT: 5'-TTC CCC AAA TCC CTG-3 ', SEQ ID No. 40) was carried out in 50 μl hybridization buffer (50 mM ammonium phosphate buffer, pH 7.0 and 100 mM ammonium chloride). for 2 min at 65 ° C, 10 min at 37 ° C and 10 min at room temperature. The wells were washed three times with 200 μl Wash Buffer B (40 mM Tris, 1 mM EDTA, 50 mM NH 4 Cl, 0.1% Tween 20, pH 8.8) and once in 200 μl TE buffer. The extension reaction was performed using some components of the DNA sequencing kit from USB (# 70770) and dNTPs or ddNTPs from Pharmacia. The total reaction volume was 45 μl, containing 21 μl of water, 6 μl of Sequenase buffer, 3 μl of 100 mM DTT solution, 50 μl of 7-deaza-dATP, 20 μmol ddCTP, 5.5 μl of glycerol enzyme dilution buffer, 0.25 μl of Sequenase 2.0 and 0.25 μl of pyrophosphatase. The reaction was pipetted on ice and incubated at room temperature for 15 min and at 37 ° C for 5 min. The wells were finally washed three times with 200 μl washing buffer B.
Der verlängerte Primer wurde durch 10-minütiges Erhitzen in 50 μl einer 50 mM Ammoniumhydroxid-Lösung bei 80°C vom Matrizenstrang denaturiert.Of the extended Primer was run through 10 minutes Heat in 50 μl a 50 mM ammonium hydroxide solution at 80 ° C denatured by the template strand.
Zur Präzipitation wurden 10 μl 3 M NH4-Acetat (pH 6,5), 0,5 μl Glykogen (10 mg/ml Wasser, Sigma Kat. Nr. G1765) und 110 μl absolutes Ethanol zum Überstand zugegeben und 1 Stunde bei Raumtemperatur inkubiert. Nach 10-minütiger Zentrifugation bei 13.000 g wurde das Sediment in 70%-igem Ethanol gewaschen und in 1 μl Wasser mit 18 MOhm/cm H2O Wasser resuspendiert.For precipitation, 10 μl of 3 M NH 4 acetate (pH 6.5), 0.5 μl of glycogen (10 mg / ml water, Sigma Cat. No. G1765) and 110 μl of absolute ethanol were added to the supernatant and incubated for 1 hour at room temperature incubated. After centrifugation at 13,000 g for 10 minutes, the sediment was washed in 70% ethanol and resuspended in 1 μl of water with 18 MOhm / cm H 2 O water.
Die Probenherstellung erfolgte durch Mischen von 0,6 μl Matrixlösung (0,7 M 3-Hydroxypicolinsäure, 0,07 M dibasisches Ammoniumcitrat in 1:1 H2O:CH3CN) mit 0,3 μl des resuspendierten DNA/Glycogen-Sediments auf einem Probenziel und Trocknen lassen an Luft. Bis zu 20 Proben wurden punktförmig auf eine Probenzielscheibe zum Einbringen in den Quellenbereich eines Thermo-Bioanalysis (früher Finnigan) Visions 2000 MALDITOF-Gerätes, welches im Reflektron-Modus mit 5 und 20 kV an der Ziel- bzw. an der Umwandlungsdynode betrieben wurde, aufgetragen. Die theoretische durchschnittliche Molekülmasse (Mr(ber.)) wurde aus den atomaren Zusammensetzungen berechnet, die aufgezeichneten experimentellen Mr-Werte (Mr(exp.)) sind diejenigen der einfach-protonierten Form, die unter Verwendung externer Kalibrierung bestimmt wurden.Samples were prepared by mixing 0.6 μl matrix solution (0.7 M 3-hydroxypicolinic acid, 0.07 M dibasic ammonium citrate in 1: 1 H 2 O: CH 3 CN) with 0.3 μl of the resuspended DNA / glycogen sediment on a sample target and allow to dry in air. Up to 20 samples were spotted onto a sample target for introduction into the source region of a Thermo-Bioanalysis (formerly Finnigan) Vision 2000 MALDITOF instrument operating in 5 and 20 kV reflectron mode at the target and conversion dynodes, respectively; applied. The theoretical average molecular weight (M r (calc.)) Was calculated from the atomic compositions, the recorded experimental M r values (M r (exp.)) are those of the single-protonated form determined using external calibration.
ERGEBNISSERESULTS
Das Ziel der Experimente bestand darin, ein schnelles und zuverlässiges Verfahren zur exakten Bestimmung der Anzahl von Repeat-Einheiten in Mikrosatelliten oder der Länge eines Mononukleotid-Abschnittes zu entwickeln, welches das Potential besitzt, Sekundärstellenmutationen innerhalb des polymorphen Bereiches nachzuweisen. Daher wurde eine bestimmte Art der DNA-Sequenzierung (Primer Oligo Basen Extension, PROBE) mit der Beurteilung der resultierenden Produkte durch Matrix-unterstützte Laserdesorptions-/Ionisations-(MALDI)-Massenspektrometrie (MS) kombiniert. Die Flugzeit (TOF)-Reflektron-Anordnung wurde als mögliches Massenmessungssystem ausgewählt. Als anfänglicher Eignungstest wurde zunächst eine Untersuchung am AIuVpA Repeat-Polymorphismus durchgeführt, der sich im Intron 5 des menschlichen Interferon-α-Rezeptor-Gens befindet (cyclePROBE-Reaktion) und als zweites am poly-T-Trakt, der sich im Intron 8 des menschlichen CFTR-Gens befindet (isotherme PROBE-Reaktion).The The aim of the experiments was a fast and reliable procedure for the exact determination of the number of repeat units in microsatellites or the length to develop a mononucleotide section that has the potential owns, secondary site mutations within the polymorphic region. Therefore, one became certain type of DNA sequencing (primer oligo bases extension, SAMPLE) with evaluation of the resulting products by matrix-assisted laser desorption / ionization (MALDI) mass spectrometry (MS) combined. The time of flight (TOF) -reflector arrangement was considered possible Mass measurement system selected. As an initial Aptitude test was initially carried out a study on the AIuVpA repeat polymorphism, the is in intron 5 of the human interferon-α receptor gene (cyclePROBE reaction) and second, at the poly-T tract, located in intron 8 of the human CFTR gene is located (isothermal PROBE reaction).
In
PROBE
wurde auch als isothermes Verfahren zum Nachweis der 3 üblichen
Allele an der Spleißakzeptorstelle
von Intron 8 des CFTR-Gens (SEQ ID Nr. 263) verwendet.
BEISPIEL 12EXAMPLE 12
Verbesserte Genotyp-Bestimmung von Apolipoprotein E mittels Primer-Oligo Basen-Extension (PROBE) und MALDI-TOF-MassenspektrometrieImproved genotype determination of apolipoprotein E using primer oligo base extension (PROBE) and MALDI-TOF mass spectrometry
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
PCR-Amplifikation.PCR amplification.
Menschliche genomische Leukozyten-DNA aus 100 anonymen Individuen einer zuvor veröffentlichten Untersuchung (Braun, A. et al. (1992), Human Genet. 89, 401–406) wurde unter Verwendung konventioneller Verfahren auf Apolipoprotein-E-Genotypen gescreent. PCR-Primer für die Amplifikation eines Abschnittes des Exons 4 des apo-E-Gens wurden entsprechend der veröffentlichten Sequenz (Das, HK et al. (1985), J. Biol. Chem. 260:6240–6247) abgeleitet (Vorwärts-Primer, apo-E-F: 5'-GGC ACG GCT GTC CAA GGA G-3', SEQ ID Nr. 41; Rückwärts-Primer, apo-E-R: 5'-AGG CCG CGC TCG GCG CCC TC-3', SEQ ID Nr. 42). Taq-Polymerase und 10×-Puffer wurden von Boehringer-Mannheim (Deutschland) bezogen, und die dNTPs von Pharmacia (Freiburg, Deutschland). Das Gesamt-Reaktionsvolumen betrug 50 μl, einschließlich 8 pmol jedes Primers und 10% DMSO (Dimethylsulfoxid, Sigma) mit etwa 200 ng genomischer DNA, die als Matrize verwendet wurde. Die Lösungen wurden auf 80°C erhitzt, bevor 1 E Polymerase zugegeben wurde; die PCR-Bedingungen waren: 2 min bei 94°C, gefolgt von 40 Zyklen 30 sek bei 94°C, 45 sek bei 63°C, 30 sek bei 72°C und einer abschließenden Extensionsdauer von 2 min bei 72°C.human genomic leukocyte DNA from 100 anonymous individuals previously published investigation (Braun, A. et al., (1992) Human Genet. 89, 401-406) was used conventional method screened for apolipoprotein E genotypes. PCR primer for amplification of a section of exon 4 of the apo E gene have been correspondingly the published Sequence (Das, HK et al., (1985) J. Biol. Chem. 260: 6240-6247) (Forward primer, apo-E-F: 5'-GGC ACG GCT GTC CAA GGA G-3 ', SEQ ID NO: 41; Reverse primer apo-E-R: 5'-AGG CCG CGC TCG GCG CCC TC-3 ', SEQ ID NO: 42). Taq polymerase and 10x buffer were from Boehringer-Mannheim (Germany), and the dNTPs from Pharmacia (Freiburg, Germany). The total reaction volume was 50 μl, including 8 pmol of each primer and 10% DMSO (dimethyl sulfoxide, Sigma) at about 200 ng genomic DNA that was used as a template. The solutions were heated to 80 ° C, before adding 1 E polymerase; the PCR conditions were: 2 min at 94 ° C, followed by 40 cycles 30 sec at 94 ° C, 45 sec at 63 ° C, 30 sec at 72 ° C and a final one Extension period of 2 min at 72 ° C.
Restriktionsenzymverdau und Polyacrylamid-ElektrophoreseRestriction enzyme digestion and polyacrylamide electrophoresis
Cfol und RsaI und Reaktionspuffer L wurden von Boehringer-Mannheim bezogen und Hhal von Pharmacia (Freiburg, Deutschland). Für einen Verdau mit Cfol allein und für einen gleichzeitigen Cfol/Rsal-Verdau wurden 20 pl amplifizierte Produkte mit 15 μl Wasser und 4 pl Puffer L von Boehringer-Mannheim verdünnt; nach Zugabe von 10 Einheiten des geeigneten Restriktionsenzyms/der geeigneten Restriktionsenzyme wurden die Proben 60 min bei 37°C inkubiert. Die Vorgehensweise für einen gleichzeitigen Hhal/Rsal-Verdau erforderte zunächst einen Verdau durch Rsal in Puffer L für eine Stunde, und die anschließende Zugabe von NaCl (50mM Endkonzentration) und Hhal und weitere Inkubation für eine Stunde. 20 pl des Restriktionsverdaus wurden auf einem 12%-igen Polyacrylamidgel, wie an anderer Stelle beschrieben (Hixson (1990) J. Lipid Res. 31 545–548), analysiert. Die Erkennungssequenzen von Rsal und Cfol (Hhal) sind GT/AC bzw. GCG/C, die Massen der erwarteten Verdaufragmente aus dem amplifizierten 252-mer-Produkt mit Cfol allein und aus dem gleichzeitigen Doppelverdau mit Cfol (oder Hhal) und Rsal sind in Tabelle V angegeben.Cfol and RsaI and reaction buffer L were purchased from Boehringer-Mannheim and Hhal from Pharmacia (Freiburg, Germany). For one Digest with Cfol alone and for a concurrent Cfol / Rsal digest was amplified 20 μl Products with 15 μl Water and 4 μl buffer L diluted by Boehringer-Mannheim; to Add 10 units of the appropriate restriction enzyme (s) Restriction enzymes, the samples were incubated for 60 min at 37 ° C. The procedure for a simultaneous Hhal / Rsal digestion first required one Digestion by Rsal in buffer L for one hour, and the subsequent one Addition of NaCl (50 mM final concentration) and HHI and further incubation for one Hour. 20 μl of the restriction digests were on a 12% Polyacrylamide gel as described elsewhere (Hixson (1990) J. Lipid Res. 31 545-548), analyzed. The recognition sequences of Rsal and Cfol (Hhal) are GT / AC or GCG / C, the masses of expected digestion fragments the amplified 252-mer product with Cfol alone and from the concomitant Double digest with Cfol (or Hhal) and Rsal are given in Table V.
Thermo-PROBEThermo-PROBE
Die PCR-Amplifikation wurde wie vorstehend beschrieben durchgeführt, wobei die Produkte jedoch zur Entfernung nicht eingebauter Primer mit dem "Qiaquick"-Kit von Qiagen gereinigt wurden. Multiplex-Thermo-PROBE erfolgte mit 35 μl amplifiziertem Produkt und jeweils 8 pmol der Nachweis-Primer für Codon 112 (5'-GCG GAC ATG GAG GAC GTG-3', SEQ ID Nr. 43) und 158 (5'-GAT GCC GAT GAC CTG CAG AAG-3', SEQ ID Nr. 44) in 20 μl, einschließlich ~ 1 pmol gereinigter biotinylierter Antisense-Matrize, immobilisiert auf Streptavidin-beschichteten Magnetperlen, 2,5 Einheiten Thermosequenase, 2 μl Thermosequenasepuffer, 50 μM jedes dNTPs und 200 μM ddXTP, wobei die Basenidentität von N und X wie im Text erläutert ist. Die Zyklus-Bedingungen waren: Denaturierung (94°C, 30 sek), gefolgt von 30 Zyklen bei 94°C (10 min) und 60°C (45 sek).The PCR amplification was performed as described above, wherein however, the products are used to remove unincorporated primers cleaned by Qiagen's "Qiaquick" kit were. Multiplex Thermo-PROBE was carried out with 35 μl amplified product and in each case 8 pmol of the detection primer for codon 112 (5'-GCG GAC ATG GAG GAC GTG-3 ', SEQ ID Nos. 43) and 158 (5'-GAT GCC GAT GAC CTG CAG AAG-3 ', SEQ ID No. 44) in 20 μl, including ~ 1 pmol of purified biotinylated antisense template immobilized on streptavidin-coated magnetic beads, 2.5 units of thermosequenase, 2 μl thermosequenase buffer, 50 μM each dNTPs and 200 μM ddXTP, where the base identity from N and X as explained in the text is. Cycle conditions were: denaturation (94 ° C, 30 sec), followed by 30 cycles at 94 ° C (10 min) and 60 ° C (45 sec).
Probenherstellung und Analyse durch MALDI-TOF-MSSample preparation and analysis by MALDI-TOF-MS
Für die Präzipitation (Stults et al. (1991), Rapid Commun. Mass Spectrom. 5:359–363) beider Verdaus sowie der PROBE-Produkte wurden 5 μl 3 M Ammoniumacetat (pH 6,5), 0,5 μl Glykogen (10 mg/ml, Sigma) und 110 μl absolutes Ethanol zu 50 μl der Analytlösungen zugegeben und 1 Stunde bei Raumtemperatur gelagert. Nach 10-minütiger Zentrifugation bei 13.000 × g wurde das Sediment in 70%-igem Ethanol gewaschen und in 1 μl Wasser mit 18 MOhm/cm H2O gewaschen. Wenn im Text angegeben erfolgte zusätzliches Entsalzen durch Schütteln von 10–20 μl Ammonium-gesättigten DOWEX (Fluka Nr. 44485) Kationenaustauschperlen in 40 μl Analyt. Die in protonierter Form bezogenen Perlen wurden mit drei 5-minütigen Zentrifugations-Dekantierschritten in 2 M NH4OH, gefolgt von H2O und 10 mM Ammoniumcitrat, vorbehandelt.For the precipitation (Stults et al., 1991, Rapid Commun. Mass Spectrom., 5: 359-363) of both digests and the PROBE products, 5 μl 3 M ammonium acetate (pH 6.5), 0.5 μl glycogen ( 10 mg / ml, Sigma) and 110 μl of absolute ethanol was added to 50 μl of the analyte solutions and stored at room temperature for 1 hour. After centrifugation at 13,000 × g for 10 minutes, the sediment was washed in 70% ethanol and washed in 1 μl of water with 18 MOhm / cm H 2 O. If indicated in the text, additional desalting was accomplished by shaking 10-20 μl of ammonium-saturated DOWEX (Fluka # 44485) cation exchange beads in 40 μl of analyte. The protonated beads were pretreated with three 5-minute centrifugation decant steps in 2 M NH 4 OH followed by H 2 O and 10 mM ammonium citrate.
0,35 μl resuspendierte DNA wurden auf einer Edelstahl-Probenzielscheibe mit 0,35–1,3 μl Matrixlösungen (Wu el al. (1993) Rapid Commun. Mass Spectrom. 7:142–146), (0,7 M 3-Hydroxypicolinsäure (3-HPA), 0,07 M Ammoniumcitrat in 1:1 H2O:CH3CN) gemischt und an der Luft trocknen gelassen, bevor die Spektralanalyse unter Verwendung eines Thermo-Bioanalysis Vision 2000 MALDI-TOF erfolgte, der im Reflektron-Modus mit 5 und 20 kV an der Ziel- bzw. der Umwandlungsdynode betrieben wurde. Die theoretischen durchschnittlichen Molekülmassen (Mr(ber.)) der Fragmente wurden aus den atomaren Zusammensetzungen berechnet; die Masse eines Protons (1,08 Da) wird bei der Aufzeichnung der experimentellen Molekülmassen (Mr(exp.)) von den Rohdatenwerten als neutrale Grundlage subtrahiert. Auf alle Spektren wurde eine externe Kalibrierung angewendet, die aus acht Peaks (3000 bis 18.000 Da) gebildet wurde.0.35 μl of resuspended DNA was loaded onto a stainless steel sample target with 0.35-1.3 μl of matrix solution (1993) Rapid Commun. Mass Spectrom., 7: 142-146), (0.7 M 3-hydroxypicolinic acid (3-HPA), 0.07 M ammonium citrate in 1: 1 H 2 O: CH 3 CN) and allowed to air dry before spectral analysis using a Thermo-Bioanalysis Vision 2000 MALDI-TOF operated in reflectron mode at 5 and 20 kV at the target and conversion dynodes, respectively. The theoretical average molecular weights (M r (calc.)) Of the fragments were calculated from the atomic compositions; the mass of a proton (1.08 Da) is subtracted from the raw data values as a neutral basis when recording the experimental molecular masses (M r (exp.)). All spectra were subjected to an external calibration, which was formed from eight peaks (3000 to 18,000 Da).
ERGEBNISSERESULTS
Verdau mit Cfol alleinDigest with Cfol alone
Die
Nebendarstellung in
Die ungefähr 25-mere, die durch Elektrophorese nicht aufgetrennt werden, werden durch MS in drei einzelsträngige Fragmente aufgetrennt; das größte von ihnen (7427 Da) kann ein doppelt geladenes Ion der 14,8 kDa Fragmente darstellen (m = 14850, z = 2; m/z = 7425) die 6715 und 7153 Da großen Fragmente könnten von PCR-Artefakten oder Primer-Verunreinigungen herrühren; alle drei Peaks werden nicht beobachtet, wenn die amplifizierten Produkte vor der Spaltung mit Qiagen Reinigungs-Kits aufgereinigt werden. Das in Tabelle V erwähnte 8871 Da große 3'-terminale 29-mer-Sensestrang-Fragment wird nicht beobachtet; die bei 9186 Da gefundene Spezies entspricht der Addition einer zusätzlichen Base (9187 – 8871 = 316, entspricht einem A) durch die Taq-Polymerase bei der PCR-Amplifikation (Hu, G. et al. (1993), DNA and Cell Biol. 12:763–779). Die individuellen Einzelstränge jedes Doppelstrangs mit < 35 Basen (11 kDa) werden als einzelne Peaks aufgelöst; die 48 Basen großen Einzelstränge (Mr(ber.)) 14845 und 14858) werden jedoch als nicht aufgelöster Einzelpeak bei 14850 Da beobachtet. Seine Auftrennung in einzelne Peaks würde eine Massenauflösung (m/⌂m, Verhältnis der Masse zur Peakbreite bei halber Höhe) von 14850/13 = 1140 erfordern, was fast eine Größenordnung höher ist, als es bei den in dieser Untersuchung eingesetzten Standard-Reflektron-Flugzeitgeräten Routine ist; die Auflösung so kleiner Massenunterschiede mit Hochleistungsgeräten, wie Fourier-Transform-MS, die in diesem Massenbereich eine um bis zu drei Größenordnungen höhere Auflösung bereitstellt, wurde gezeigt. Die 91-mer-Einzelstränge (Mr(ber.) 27849 und 28436) werden ebenfalls nicht aufgelöst, obwohl dafür eine Auflösung von nur < 50 erforderlich ist. Die drastische Abnahme der Peak-Qualität bei höheren Massen ist auf die metastabile Fragmentierung (d. h. Depurinierung) zurückzuführen, die von überschüssiger innerer Energie herrührt, die während und nach der Laserbestrahlung absorbiert wird.The approximately 25-mers that are not resolved by electrophoresis are separated by MS into three single-stranded fragments; the largest of them (7427 Da) may represent a doubly charged ion of the 14.8 kDa fragments (m = 14850, z = 2, m / z = 7425) the 6715 and 7153 Da fragments may be from PCR artifacts or primers Impurities come from; all three peaks are not observed when the amplified products are purified before cleavage with Qiagen purification kits. The 8871 Da 3'-terminal 29-mer sense strand fragment mentioned in Table V is not observed; the species found at 9186 Da corresponds to the addition of an additional base (9187-8871 = 316, corresponding to A) by the Taq polymerase in the PCR amplification (Hu, G. et al. (1993), DNA and Cell Biol. 12: 763-779). The individual single strands of each <35 bases (11 kDa) double strand are resolved as single peaks; however, the 48-base single strands (M r (calc.)) 14845 and 14858) are observed as unresolved single peak at 14850 Da. Its separation into individual peaks would require a mass resolution (m / ⌂m, ratio of the mass to the peak width at half height) of 14850/13 = 1140, which is almost an order of magnitude higher than that of the standard reflectron used in this study. Flight time equipment is routine; the resolution of such small mass differences with high power devices, such as Fourier transform MS, which provides up to three orders of magnitude higher resolution in this mass range, has been demonstrated. The 91-mer single strands (M r (calc.) 27849 and 28436) are also not resolved, although a resolution of only <50 is required. The dramatic decrease in peak quality at higher masses is due to metastable fragmentation (ie depurination), which results from excess internal energy absorbed during and after laser irradiation.
Gleichzeitiger Verdau mit Cfol und RsalSimultaneous digestion with Cfol and Rsal
- aCfol-invariante Fragment-Massen: 1848, 2177, 2186, 2435, 4924, 5004, 5412, 5750, 8871, 9628 Da.
- bCfol-invariante Fragment-Massen: 1848, 2177, 2186, 2436, 4924, 5004, 5412, 5750,6745, 7510, 8871, 9628, 16240, 17175 Da.
- avon Codon 112-Nachweisprimer (unverlängert 5629,7 Da).
- bvon Codon 158-Nachweisprimer (unverlängert 6480,3 Da).
- Gestrichelte Linien: Dieser Genotyp war aus dem analysierten Pool von 100 Patienten nicht erhältlich.
- a Cfol invariant fragment masses: 1848, 2177, 2186, 2435, 4924, 5004, 5412, 5750, 8871, 9628 Da.
- b Cfol invariant fragment masses: 1848, 2177, 2186, 2436, 4924, 5004, 5412, 5750, 6745, 7510, 8871, 9628, 16240, 17175 Da.
- a from codon 112 detection primer (undiluted 5629.7 Da).
- b codon 158 of detection primer (unextended 6480.3 Da).
- Dashed lines: This genotype was not available from the analyzed pool of 100 patients.
MS-Peaks
einer Probe, die erneut gelöst
und ein zweites Mal präzipitiert
wurde sind viel schärfer (
Die Ergebnisse zeigen, dass zur Gewinnung genauer (Mr(exp.)-Werte nach IPA und EtOH-Präzipitationen eine zweite Präzipitation erforderlich ist, um eine hohe Massengenauigkeit und -Auflösung zu erhalten.The results show that to obtain accurate (M r (exp.) Values after IPA and EtOH precipitations, a second precipitation is required to obtain high mass accuracy and resolution.
Das Verhältnis von Matrix:Verdauprodukt beeinflusst auch die Qualität der Spektren; eine starke Unterdrückung von Fragmenten höherer Masse (nicht gezeigt), die bei einem Volumenverhältnis 1:1 von Matrix:Verdauprodukt (erneut aufgelöst in 1 μl) beobachtet wird, wird durch Verwendung eines 3–5 fachen Volumenüberschusses an Matrix abgeschwächt.The relationship of Matrix: Digestion product also affects the quality of the spectra; a strong suppression of fragments of higher Mass (not shown) obtained at a 1: 1 volume ratio of Matrix: digestion product (redissolved in 1 μl) is observed by using a 3-5-fold volume excess attenuated at matrix.
Apa-E-Genotyp-Bestimmung
durch enzymatischen Verdau. Die Codon-112- und -158-Polymorphismen
liegen innerhalb der Cfol- (nicht aber der Rsal-) Erkennungssequenzen.
Im hier untersuchten amplifizierten 252-bp-Produkt erzeugen invariante
Stellen (d. h. Solche, die in sämtlichen
Genotypen gespalten werden) Schnitte nach den Basen 31, 47, 138,
156, 239 und 246. Die Spaltstelle hinter Base 66 ist nur bei ε4 vorhanden, wohingegen
diejenige hinter Base 204 in ε3
und ε4 vorhanden
ist; der ε2-
Genotyp wird an keiner dieser Stellen gespalten. Diese Unterschiede
im Restriktionsmuster lassen sich als Variationen in den Massenspektren
zeigen.
Das
Spektrum in
Trotz
der unzähligen
Peaks in jedem Spektrum kann jeder Genotyp durch das Vorliegen oder
Fehlen von nur wenigen diagnostischen Peaks der Tabelle Vb identifiziert
werden. Aufgrund der begrenzten Auflösung der verwendeten MALDI-TOF Geräte sind
die am schwierigsten zu differenzierenden Genotypen diejenigen, die
auf dem Vorhandensein oder Fehlen der vier diagnostischen Fragmente
zwischen 5,2 und 6,0 kDa beruhen, welche für das ε4-Allel charakterisisch sind,
da diese Fragmente mit einigen invarianten Peaks fast überlappen.
Es ist hier gefunden worden, dass das diagnostische 5283-Da-Fragment
mit einem Depurinierungs-Peak des invarianten 5412-Da-Fragmentes überlappt,
und dass der diagnostische 5781 Da-Peak üblicherweise vom invarianten
5750 Da-Fragment nicht vollständig
getrennt werden kann. Die Unterscheidung zwischen einem ε2/ε4- und einem ε2/ε3- oder zwischen
einem ε3/ε4- und einem ε3/ε3-Alle) beruht
somit auf dem Vorliegen oder Fehlen der 5880 und 5999 Da-Fragmente.
Diese sind jeweils in den
Der
Genotyp jedes Patienten in
ApoE-Genozyp-Bestimmung durch Primer-Oligo-Basen-Extension (PROBE).ApoE genotype determination by primer oligo base extension (SAMPLE).
Die PROBE-Reaktion wurde auch als Mittel zum gleichzeitigen Nachweis des Codon-112- und -158-Polymorphismus untersucht. Ein Nachweisprimer wird an eine einzelsträngige PCR-amplifizierte Matrize hybridisiert, sodass sich sein 3'-Terminus direkt hinter der variablen Stelle befindet. Die Verlängerung dieses Primers durch eine DNA-Polymerase in Gegenwart von drei dNTPs und einem ddXTP (welches nicht als dNTP vorliegt) führt zu Produkten, deren Länge und Masse von der Identität der polymorphen Base abhängen. Im Gegensatz zur Standard-Sanger-Sequenzierung, bei der ein bestimmtes basenspezifisches Röhrchen –99% dXTP und –1% ddXTP, enthält, enthält das PROBE-Gemisch 100% eines bestimmten ddXTP, kombiniert mit den anderen drei dNTPs. Mit PROBE wird somit ein vollständiger Abbruch sämtlicher Nachweisprimer erzielt, nachdem die erste Base erreicht worden ist, die zum ddXTP komplementär ist.The PROBE reaction was also used as a means of simultaneous detection of the codon 112 and 158 polymorphisms. A detection primer becomes a single-stranded one PCR-amplified template hybridizes so that its 3'-terminus is direct located behind the variable position. The extension of this primer by a DNA polymerase in the presence of three dNTPs and one ddXTP (which is not available as dNTP) leads to products whose length and Mass of the identity depend on the polymorphic base. Unlike standard Sanger sequencing, for a given base-specific tube -99% dXTP and -1% ddXTP, contains contains the PROBE mixture is 100% of a specific ddXTP combined with the other three dNTPs. With PROBE this will be a complete demolition all Detection primer achieved after the first base has been reached, which complements the ddXTP is.
Beim ε2/ε3-Genotyp
verursacht die PROBE-Reaktion (Gemisch von ddTTP, dATP, dCTP und
dGTP) eine Mr(exp.)-Verschiebung des Codon-112-Primers
zu 5919 Da und des Codon-158-Primers zu 6769 und 7967 Da (Tabelle
VI); ein Paar von Extensionsprodukten resultiert aus dem einzigen
Codon-158-Primer, da der ε2/ε3-Genotyp an dieser
Stelle heterozygot ist. Drei Extensionsprodukte (eines von Codon
158, zwei von 112) werden auch beim heterozygoten ε3/ε4 beobachtet
(
Eignung
der Verfahren. Der Vergleich der
PROBE ist zwar das Verfahren der Wahl für klinische Untersuchungen von bereits gut charakterisierten Polymorphismus-Stellen in großem Maßstab, die Restriktionsverdau-Analyse, wie hier beschrieben, ist aber zur Durchmusterung auf neue Mutationen ideal geeignet. Die Identität beider in dieser Untersuchung diskutierten Polymorphismen beeinflusst das Fragment-Muster; wenn dies die einzige verwendete Information ist, so ist der MS-Nachweis eine schnellere Alternative im Vergleich zu der herkömmlichen elektrophoretischen Auftrennung der Restriktionsfragmentlängenpolymorphismus-Produkte. Die genaue Messung der Mr-Werte der Fragmente kann zudem Informationen über Stellen liefern, die von der Enzymerkennungsstelle weit entfernt sind, da andere einzelne Punktmutationen notwendigerweise die Masse jedes Einzelstrangs des doppelsträngigen Fragmentes, das die Mutation enthält, verändern. Das amplifizierte 252-bp-Produkt könnte auch allelische Varianten enthalten, die beispielsweise die zuvor beschriebenen Substitutionen Gly127-Asp (Weisgraber, K. H. et al. (1984), J. Clin. Invest. 73:1024–1033), Arg136-Ser (Wardell, M. R. et al. (1987), J. Clin. Invest. 80:483–490), Arg142-Cys (Horie, Y. et al. (1992), J. Biol. Chem. 267:1962–1968), Arg145-Cys (Rall, SC. Jr et al. (1982), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 79:4696–4700), Lys146-Glu (Mann, W. A. et al. (1995), J. Clin. Invest. 96:1100–1107) oder Lys146-Gln (Smit, M. et al. (1990), J. Lipid Res. 31:45–53) ergeben. Die G→A Basensubstitution, die die Aminosäuresubstitution Gly127-Asp codiert, würde eine –16 Da-Verschiebung im Sense-Strang, und eine +15 Da-Verschiebung (C→T) im Antisense-Strang, jedoch keine Änderung des Restriktionsmusters hervorrufen. Eine so geringe Änderung wäre bei der Elektrophorese praktisch unsichtbar; die Substitution könnte aber mit genauer Massenbestimmung festgestellt werden; das invariante 55-mer-Fragment bei 16240 (Sense) und 17175 Da würde zu 16224 bzw. 17190 Da verschoben. Eine Erzielung der Massengenauigkeit, die bei Verwendung der üblichen MALDI-TOF-Geräte zur Ermittlung so geringer Massenabweichungen selbst bei interner Kalibrierung erforderlich ist, erfolgt nicht routinemäßig, da kleinere nicht-aufgelöste Addukte und/oder kaum definierte Peaks die Fähigkeit zur genauen Massenbestimmung einschränken. Mittels Hochleistungs-Elektronenspray-Ionisations-Fourier-Transformation (ESI-FTMS) ist bei synthetischen Oligonukleotiden eine Einzel-Da-Genauigkeit (Little, D. P., et al. (1995), Proc. Natl. Acad, Sci. USA 92:2318–2322) bis zu 100-meren erzielt worden (Little, D. P., et al (1994). J. Am. Chem. Soc. 116:4893–4897), und ähnliche Ergebnisse sind vor kurzem mit bis zu 25-meren unter Verwendung von MALDI-FTMS erzielt worden (Li, Y. et al. (1996) Anal. Chem. 68:2090–2096).Although PROBE is the method of choice for large-scale clinical studies of well-characterized polymorphism sites, restriction digest analysis as described herein is ideally suited for screening for novel mutations. The identity of both polymorphisms discussed in this study affects the fragment pattern; if this is the only information used, MS detection is a faster alternative compared to the conventional electrophoretic separation of restriction fragment length polymorphism products. Accurately measuring the M r values of the fragments can also provide information about sites that are far removed from the enzyme recognition site, as other single point mutations necessarily alter the mass of each single strand of the double stranded fragment containing the mutation. The amplified 252 bp product could also contain allelic variants which include, for example, the previously described substitutions Gly127-Asp (Weisgraber, KH et al. (1984), J. Clin. Invest. 73: 1024-1033), Arg136 Ser (FIG. Wardell, MR et al., (1987) J. Clin Invest 80: 483-490), Arg142-Cys (Horie, Y. et al., (1992) J. Biol. Chem. 267: 1962-1968). Arg145-Cys (Rall, SC Jr et al., (1982), Proc Natl. Acad Sci., USA 79: 4696-4700), Lys146-Glu (Mann, WA et al., (1995) J. Clin Invest. 96: 1100-1107) or Lys146-Gln (Smit, M. et al., (1990) J. Lipid Res. 31: 45-53). The G → A base substitution encoding the amino acid substitution Gly127-Asp would cause a -16 Da shift in the sense strand, and a +15 Da shift (C → T) in the antisense strand, but no change in the restriction pattern. Such a small change would be virtually invisible in electrophoresis; the substitution could be determined with exact mass determination; the invariant 55-mer fragment at 16240 (Sense) and 17175 Da would be shifted to 16224 and 17190 Da, respectively. Achieving the mass accuracy that is required with the use of conventional MALDI-TOF devices to detect such small mass deviations, even with internal calibration, is not routinely done because smaller unresolved adducts and / or poorly defined peaks limit the ability to accurately quantitate. By means of high performance electron spray ionization Fourier transform (ESI-FTMS) single-Da accuracy is found in synthetic oligonucleotides (Little, DP, et al., (1995), Proc. Natl. Acad, Sci., USA 92: 2318- 2322) up to 100-mer (Little, DP, et al., (1994) J. Am. Chem. Soc. 116: 4893-4897), and similar results are recent with up to 25-mers using MALDI-FTMS has been achieved (Li, Y. et al., (1996) Anal. Chem. 68: 2090-2096).
BEISPIEL 13EXAMPLE 13
Verfahren zum massenspektrometrischen Nachweis von DNA-Fragmenten, assoziiert mit Telomerase-AktivitätMethod for mass spectrometry Detection of DNA fragments associated with telomerase activity
EINFÜHRUNGINTRODUCTION
Ein Viertel aller Todesfälle in den Vereinigten Staaten beruht auf malignen Tumoren (R. K. Jain, (1996) Science 271:1079–1080). Für diagnostische und therapeutische Zwecke besteht ein starkes Interesse an zuverlässigen und empfindlichen Verfahren zur Tumorzellbestimmung.One Quarter of all deaths in the United States is based on malignant tumors (R.K. Jain, (1996) Science 271: 1079-1080). For diagnostic and therapeutic purposes, there is a strong interest in reliable and sensitive procedures for tumor cell determination.
Maligne Zellen lassen sich über verschiedene Eigenschaften von normalen Zellen unterscheiden. Eine davon ist die Immortalisierung maligner Zellen, die eine unkontrollierte Zellproliferation ermöglicht. Normale diploide Säugerzellen durchlaufen eine begrenzte Anzahl von Populationsverdopplungen in Kultur, bevor sie altern. Man nimmt an, dass die Anzahl von Populationsverdopplungen bei jeder Zellteilung im Zusammenhang mit einer Verkürzung der Chromosomenenden, den so genannten Telomeren, steht. Der Grund für diese Verkürzung beruht auf den Eigenschaften der herkömmlichen semi-konservativen Replikationsmaschinerie. DNA-Polymerasen arbeiten nur in 5'-zu-3'-Richtung, und benötigen einen RNA-Primer.Malignant Cells can be over differentiate different properties of normal cells. One of those is the immortalization of malignant cells, which is an uncontrolled Cell proliferation allows. Normal diploid mammalian cells go through a limited number of population doublings in Culture before they age. It is assumed that the number of population doubles at every cell division in connection with a shortening of the Chromosome ends, the so-called telomeres. The reason for this shortening based on the characteristics of conventional semi-conservative Replication machinery. DNA polymerases work only in the 5'-to-3 'direction, and require one RNA primers.
Man nimmt an, dass die Immortalisierung mit der Expression aktiver Telomerase einhergeht. Die Telomerase ist ein Ribonukleoprotein, das die repetitive Verlängerung von Matrizen katalysiert. Diese Aktivität kann in einem nativen Proteinextrakt Telomerase-haltiger Zellen mit einem speziellen PCR-System (N. W. Kim et al. (1994), Science 266:2011–2015), das als Telomer-Repeat-Amplifikations-Protokoll (TRAP) bekannt ist, nachgewiesen werden. Der Test, wie hier verwendet, beruht auf der Telomerase-spezifischen Verlängerung eines Substratprimers (TS) und einer nachfolgenden Amplifikation der Telomerase-spezifischen Extensionsprodukte mit einem PCR-Schritt, bei dem ein zweiter Primer eingesetzt wird, der zu der Repeat-Struktur komplementär ist (bioCX). Die charakteristischen Leiterfragmente dieser Tests werden für gewöhnlich durch Verwendung von Gelelektrophorese- und Markierungs- oder Anfärbesystemen nachgewiesen. Diese Verfahren können durch MALDI-TOF-Massenspektrometrie ersetzt werden, was zu einem schnelleren, genauen und automatischen Nachweis führt.you assumes that immortalization with the expression of active telomerase accompanied. Telomerase is a ribonucleoprotein that is repetitive renewal catalyzed by matrices. This activity can be in a native protein extract Telomerase-containing cells with a special PCR system (N.W. Kim et al. (1994), Science 266: 2011-2015) Using the Telomere Repeat Amplification Protocol (TRAP) is known to be detected. The test, as used here, relies on the telomerase-specific extension of a substrate primer (TS) and subsequent amplification of the telomerase-specific Extension products with a PCR step in which a second primer which is complementary to the repeat structure (bioCX). The characteristic ladder fragments of these tests are usually through Use of gel electrophoresis and labeling or staining systems demonstrated. These methods can be replaced by MALDI-TOF mass spectrometry, resulting in a faster, accurate and automatic detection leads.
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
Präparation von Zellenpreparation of cells
1 × 106 gezüchtete Telomerase-positive Zellen wurden sedimentiert, einmal mit PBS (137 mM NaCl, 2,7 mM KCl, 4,3 mM Na2HPO4·7 H2O, 1,4 mM KH2PO4 in sterilem DEPC-Wasser) gewaschen. Die präparierten-Zellen können bei –75°C aufbewahrt werden. Gewebeproben müssen vor der Extraktion nach im Fachgebiet bekannten Verfahren homogenisiert werden.1 × 10 6 cultured telomerase-positive cells were sedimented, once with PBS (137 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 4.3 mM Na 2 HPO 4 .7H 2 O, 1.4 mM KH 2 PO 4 in sterile DEPC water). The prepared cells can be stored at -75 ° C. Tissue samples must be homogenized prior to extraction according to procedures known in the art.
Telomerase-ExtraktionTelomerase extraction
Das Sediment wurde in 200 μl CHAPS-Lysepuffer (10 mM Tris-HCl, pH 7,5, 1 mM MgCl2, 1 mM EGTA, 0,1 mM Benzamidin, 5 mM β-Mercaptoethanol, 0,5% CHAPS, 10% Glycerin) resuspendiert und 30 min auf Eis inkubiert. Die Probe wurde 30 min bei 4°C und 12.000 × g zentrifugiert. Der Überstand wurde in ein frisches Röhrchen überführt und bis zum Gebrauch bei –75°C aufbewahrt.The sediment was dissolved in 200 μl of CHAPS lysis buffer (10 mM Tris-HCl, pH 7.5, 1 mM MgCl 2 , 1 mM EGTA, 0.1 mM benzamidine, 5 mM β-mercaptoethanol, 0.5% CHAPS, 10% Glycerin) and incubated on ice for 30 min. The sample was centrifuged for 30 minutes at 4 ° C and 12,000 x g. The supernatant was transferred to a fresh tube and stored at -75 ° C until use.
TRAP-TestTRAP assay
2 μl Telomerase-Extrakt wurden zu einem Gemisch aus 10×-TRAP-Puffer (200 mM Tris-HCl, pH 8,3, 15 mM MgCl2, 630 mM KCl, 0,05% Tween 20, 10 mM EGTA), 50× dNTP-Gemisch (jeweils 2,5 mM dATP, dTTP, dGTP und dCTP), 10 pMol TS-Primer und 50 pMol bio CX-Primer in einem Endvolumen von 50 μl zugegeben. Das Gemisch wurde 10 min bei 30°C und 5 min bei 94°C inkubiert, 2 Einheiten Taq-Polymerase wurden zugegeben, und eine PCR wurde mit 30 Zyklen 94°C für 30 sek, 50°C für 30 sek und 72°C für 45 sek durchgeführt.2 μl telomerase extract was added to a mixture of 10X-TRAP buffer (200 mM Tris-HCl, pH 8.3, 15 mM MgCl 2 , 630 mM KCl, 0.05% Tween 20, 10 mM EGTA), 50 × dNTP mixture (each 2.5 mM dATP, dTTP, dGTP and dCTP), 10 pmol TS primer and 50 pmol of bio CX primer added in a final volume of 50 μl. The mixture was incubated at 30 ° C for 10 minutes and 94 ° C for 5 minutes, 2 units of Taq polymerase were added, and PCR was performed with 30 cycles of 94 ° C for 30 seconds, 50 ° C for 30 seconds, and 72 ° C carried out for 45 sec.
Reinigung der TRAP-Test-ProdukteCleaning the TRAP test products
Für jeden zu reinigenden TRAP-Test wurden 50 μl Streptavidin M-280-Dynabeads (10 mg/ml) zweimal mit 1 × BW-Puffer (5 mM Tris-HCl, pH 7,5, 0,5 mM EDTA, 1 M NaCl) gewaschen. Zum PCR-Gemisch wurden 50 μl 2 × BW-Puffer zugegeben, und die Perlen wurden in diesem Gemisch resuspendiert. Die Perlen wurden unter vorsichtigem Schütteln für 15 min bei Umgebungstemperatur inkubiert. Der Überstand wurde entfernt, und die Perlen wurden zweimal mit 1 × BW-Puffer gewaschen. Die Perlen wurden mit 50 μl 25%-igem Ammoniumhydroxid versetzt und 10 min bei 60°C inkubiert. Der Überstand wurde aufbewahrt, das Verfahren wiederholt, beide Überstände wurden vereinigt und mit 300 μl Ethanol (100%) versetzt. Nach 30 min wurde die DNA bei 13.000 U/min für 12 min sedimentiert, das Sediment wurde an Luft getrocknet und in 600 nl ultrareinem Wasser resuspendiert.For each 50 μl streptavidin M-280 Dynabeads were to be purified for TRAP assay (10 mg / ml) twice with 1 x BW buffer (5mM Tris-HCl, pH 7.5, 0.5mM EDTA, 1M NaCl). To the PCR mixture were 50 μl 2 × BW buffer added and the beads were resuspended in this mixture. The beads were shaken gently for 15 minutes at ambient temperature incubated. The supernatant was removed, and the beads were washed twice with 1 x BW buffer washed. The beads were washed with 50 μl of 25% ammonium hydroxide and 10 min at 60 ° C. incubated. The supernatant was stored, the procedure repeated, both supernatants were combined and with 300 μl Ethanol (100%). After 30 min, the DNA was at 13,000 rpm for 12 min sedimented, the sediment was dried in air and in 600 nl ultrapure water resuspended.
MALDI-TOF-MS von TRAP-Test-ProduktenMALDI-TOF-MS of TRAP test products
300 nl Proben wurden mit 500 nl gesättigter Matrixlösung (3-HPA:Ammoniumcitrat = 10:1 Molverhältnis in 50%-igem wässrigem Acetonitril) gemischt, bei Umgebungstemperatur getrocknet und in das Massenspektrometer (Vision 2000, Finigan MAT) eingebracht. Sämtliche Spektren wurden im Reflektormodus unter Verwendung externer Kalibrierung aufgenommen.300 nl samples were mixed with 500 nl saturated matrix solution (3-HPA: ammonium citrate = 10: 1 molar ratio in 50% aqueous acetonitrile), dried at ambient temperature and poured into the mass spectrometer (Vision 2000, Finigan MAT). All spectra were recorded in reflector mode using external calibration.
Sequenzen und MassenSequences and masses
- bioCX: d(bio-CCC TTA CCC TTA CCC TTA CCC TAA; SEQ ID Nr. 45), Masse: 7540 Da.bioCX: d (bio-CCC TTA CCC TTA CCC TTA CCC TAA; SEQ ID NO. 45), mass: 7540 Da.
- TS: d(AAT CCG TGC AGC AGA GTT; SEQ ID Nr. 46), Masse: 5523 Da. Telomer-Repeat-Strukur: (TTAGGG), Masse einer Wiederholung: 1909,2TS: d (AAT CCG TGC AGC AGA GTT, SEQ ID NO: 46), mass: 5523 Da. Telomer Repeat Structure: (TTAGGG), mass of a repeat: 1909.2
Amplifikationsprodukte:amplification:
- TS, verlängert durch drei Telomer-Wiederholungen (erstes Amplifikationsprodukt): 12452 Da (N3)TS, extended by three telomere repeats (first amplification product): 12452 Da (N3)
- TS, verlängert durch vier Telomer-Wiederholungen: 14361 Da (N4)TS, extended by four telomere repeats: 14361 Da (N4)
- TS, verlängert durch sieben Telomer-Wiederholungen: 20088 Da (N7)TS, extended through seven telomere repeats: 20088 Da (N7)
ERGEBNISSERESULTS
Die
Die vorstehend genannten Probleme, die von dem dimeren Primer und verwandten Signalen hervorgerufen werden, können durch Einsatz eines Ultrafiltrationsschrittes bewältigt werden, bei dem eine Molekulargewichts-Ausschlussmembran für die Primer-Entfernung vor der MALDI-TOF-MS-Analyse verwendet wird. Dies ermöglicht eine eindeutige Zuordnung des zweiten AmplifikationsproduktsThe aforementioned problems arising from the dimeric primer and related Signals can be caused be overcome by using an ultrafiltration step, in which a molecular weight exclusion membrane for primer removal before the MALDI-TOF-MS analysis is used. This allows a unambiguous assignment of the second amplification product
BEISPIEL 14EXAMPLE 14
Verfahren zum Nachweis Neuroblastom-spezifischer, geschachtelt RT-amplifizierter Produkte mittels MALDI-TOF MassenspektrometrieMethod for detecting neuroblastoma-specific, nested RT-amplified Products using MALDI-TOF mass spectrometry
EINFÜHRUNGINTRODUCTION
Das Neuroblastom ist vorwiegend ein Tumor der frühen Kindheit, wobei 66% der Fälle Kinder betreffen, die jünger als 5 Jahre alt sind. Die häufigsten Symptome sind solche aufgrund von Tumormasse, Knochenschmerzen oder solche, die durch eine übermäßige Catecholamin-Sekretion hervorgerufen werden. In seltenen Fällen lässt sich ein Neuroblastom pränatal identifizieren (R. W. Jennings et al. (1993), J. Ped. Surgery 28:1168–1174). Etwa 70% aller Patienten mit Neuroblastom weisen bei der Diagnose eine Metastasen-Erkrankung auf. Die Prognose ist abhängig vom Alter bei Diagnosestellung, vom klinischen Zustand und anderen Parametern.The Neuroblastoma is predominantly a tumor of early childhood, with 66% of the Cases children affect the younger than 5 years old. The most common Symptoms are those due to tumor mass, bone pain or those caused by excessive catecholamine secretion be caused. In rare cases, a neuroblastoma can be identified prenatally (Jennings, R.W., et al., 1993, J. Ped. Surgery 28: 1168-1174). About 70% of all patients with neuroblastoma are diagnosed a metastatic disease. The prognosis depends on Age at diagnosis, clinical condition and other parameters.
Für Diagnosezwecke besteht ein großes Interesse an zuverlässigen und empfindlichen Verfahren zum Tumorzell-Nachweis z. B. bei der Überwachung autologer Knochenmarks-Transplantationen oder bei der Nachfolgetherapie.For diagnostic purposes There is a big one Interest in reliable and sensitive methods for tumor cell detection e.g. B. in the monitoring autologous bone marrow transplantation or follow-up therapy.
Da die Catecholamin-Synthese eine charakteristische Eigenschaft von Neuroblastom-Zellen ist und den Knochenmarkszellen diese Aktivität fehlt (H. Naito et al. (1991), Eur. J. Cancer 27:762–765), können Neuroblastom-Zellen oder Metastasen im Knochenmark identifiziert werden, indem menschliche Tyrosin-3-Hydroxylasen (E. C. 1.14,16.2, hTH) identifiziert werden, welche den ersten Schritt in der Biosynthese von Catecholaminen katalysieren.There the catecholamine synthesis is a characteristic property of Neuroblastoma cells and bone marrow cells lack this activity (H. Naito et al., 1991, Eur. J. Cancer 27: 762-765), neuroblastoma cells or Metastases in the bone marrow are identified by human Tyrosine 3-hydroxylase (E.C. 1.14,16.2, hTH), which are the first step catalyze the biosynthesis of catecholamines.
Die Expression von htH kann mit einer reversen Transkriptions-(RT)-Polymerasekettenreaktion (PCR) nachgewiesen werden, und das amplifizierte Produkt kann durch MALDI-TOF-Massenspektrometrie analysiert werden.The Expression of htH can be achieved with a reverse transcription (RT) polymerase chain reaction (PCR) can be detected, and the amplified product can by MALDI-TOF mass spectrometry are analyzed.
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
Zell- oder Gewebe-BehandlungCell or tissue treatment
Gezüchtete Zellen wurden sedimentiert (10 min 8000 U/min) und zweimal mit PBS (137 mM NaCl, 2,7 mM KCl, 4,3 mM Na2HPO4·7 H2O, 1,4 mM KH2PO4 in sterilem PEPC-Wasser) gewaschen. Das Sediment wurde in 1 ml Lyse-/Bindungspuffer (100 mM Tris-HCl, pH 8,0, 500 mM LiCl, 10 mM EDTA, 1% Li-Dodecylsulfat, 5 mM DTT) resuspendiert, bis die Lösung viskos wurde. Die Viskosität wurde durch einen DNA-Scherschritt mit einer 1 ml-Spritze erniedrigt. Das Lysat kann bei –75°C aufbewahrt werden oder sofort weiter verarbeitet werden. Feste Gewebe (z. B. Patientenproben) müssen vor der Lyse homogenisiert werden.Cultured cells were pelleted (10 min 8000 U / min) and twice with PBS (137 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 4.3 mM Na 2 HPO 4 · 7 H 2 O, 1.4 mM KH 2 PO 4 in sterile PEPC water). The sediment was resuspended in 1 ml lysis / binding buffer (100 mM Tris-HCl, pH 8.0, 500 mM LiCl, 10 mM EDTA, 1% Li-dodecyl sulfate, 5 mM DTT) until the solution became viscous. The viscosity was lowered by a DNA shearing step with a 1 ml syringe. The lysate can be stored at -75 ° C or processed immediately. Solid tissues (eg patient samples) must be homogenized prior to lysis.
Herstellung magnetischer Oligo-dT(25)-PerlenPreparation of magnetic oligo-dT (25) beads
100 μl Perlen je 1 × 106 Zellen wurden aus dem Lagerungspuffer abgetrennt und zweimal mit 200 μl Lyse-/Bindungspuffer gewaschen.100 μl beads per 1 × 10 6 cells were separated from the storage buffer and washed twice with 200 μl lysis / binding buffer.
Isolierung von polyA+-RNAIsolation of polyA + RNA
Das Zell-Lysat wurde zu den präparierten Perlen zugegeben und 5 min bei Umgebungstemperatur inkubiert. Die Perlen wurden 2–5 min magnetisch abgetrennt und zweimal mit 0,5 ml LDS gewaschen (1.0 mM Tris-HCl, pH 8,0, 0,15 M LiCl, 1 mM EDTA, 0,1% LiDS).The Cell lysate was prepared Beads added and incubated for 5 min at ambient temperature. The Beads were 2-5 min magnetically separated and washed twice with 0.5 ml LDS (1.0 mM Tris-HCl, pH 8.0, 0.15 M LiCl, 1 mM EDTA, 0.1% LiDS).
Festphasen-Erststrang-cDNA-SyntheseSolid-phase first strand cDNA synthesis
Die polyA+-RNA-haltigen Perlen wurden in 20 μl Reverse-Transkriptions-Mischung (50 mM Tris-HCl, pH 8,3, 8 mM MgCl2, 30 mM KCl, 10 mM DTT, 1,7 mM dNTPs, 3 E AMV reverse Transkriptase) resuspendiert und 1 Stunde bei 45°C (mit einem Resuspensionsschritt alle 10 mm) inkubiert. Die Perlen wurden aus der Reverse-Transkriptions-Mischung abgetrennt, in 50 μl Elutionspuffer (2 mM EDTA pH 8,0) resuspendiert und zur Elution der RNA 1 min bei 95°C erhitzt. Die Perlen mit der Erststrang-cDNA können zur weiteren Verarbeitung in TB (0,089 M Tris-Base, 0,089 M Borsäure, 0,2 mM EDTA, pH 8,0), TE (10 mM Tris-HCl, 0,1 mM EDTA, pH 8,0) oder 70%-igem Ethanol aufbewahrt werden.The polyA + RNA-containing beads were resuspended in 20 μl of reverse transcription mix (50 mM Tris-HCl, pH 8.3, 8 mM MgCl 2 , 30 mM KCl, 10 mM DTT, 1.7 mM dNTPs, 3 E AMV reverse transcriptase) and incubated for 1 hour at 45 ° C (with a resuspension step every 10 mm). The beads were separated from the reverse transcription mixture, resuspended in 50 μl elution buffer (2 mM EDTA pH 8.0) and heated at 95 ° C for 1 min to elute the RNA. The beads with the first-strand cDNA can be prepared for further processing in TB (0.089 M Tris base, 0.089 M boric acid, 0.2 mM EDTA, pH 8.0), TE (10 mM Tris-HCl, 0.1 mM EDTA, pH 8.0) or 70% ethanol.
Geschachtelte PolymerasekettenreaktionNested polymerase chain reaction
Die Perlen mit der Erststrang-cDNA wurden zweimal mit 1 × PCR-Puffer (20 mM Tris-HCl, pH 8,75, 10 mM KCl, 10 mM (NH4)2SO4, 2 mM MgSO4, 0,1% Triton-X-100, 0,1 mg Rinderserumalbumin) gewaschen und in PCR-Mix (mit jeweils 100 pMol der Außenprimer, 2,5 E Pfu(Exo-)-DNA-Polymerase, jeweils 200 μM dNTPs und PCR-Puffer in einem Endvolumen von 50 μl) resuspendiert. Das Gemisch wurde 1 min bei 72°C inkubiert und für 30 Zyklen mittels PCR amplifiziert. Für die geschachtelte Reaktion: 1 μl der ersten PCR wurden als Matrize zu einem PCR-Mix d (wie oben, jedoch anstelle der Außenprimer mit weiter innen liegenden Primern) zugegeben und dem folgenden Temperaturprogramm unterworfen: 1 min 94°C, 1 min 65°C und 1 min 72°C für 20 Zyklen.The beads with the first-strand cDNA were washed twice with 1 × PCR buffer (20 mM Tris-HCl, pH 8.75, 10 mM KCl, 10 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 2 mM MgSO 4 , 0.1%. Triton-X-100, 0.1 mg bovine serum albumin) and in PCR mix (each with 100 pmol of the outer primer, 2.5 U Pfu (exo) DNA polymerase, 200 uM dNTPs and PCR buffer in one Final volume of 50 μl). The mixture was incubated for 1 min at 72 ° C and amplified for 30 cycles by PCR. For the nested reaction: 1 μl of the first PCR was added as template to a PCR mix d (as above, but instead of the outer primer with more internal primers) and subjected to the following temperature program: 94 ° C. for 1 min, 65 ° for 1 min C and 1 min 72 ° C for 20 cycles.
Reinigung der geschachtelt amplifizierten ProduktePurification of the nested amplified Products
Die Primer und die niedermolekularen Reaktionsnebenprodukte wurden mit einer 10.000-Da-Ausschluss-Ultrafiltrationseinheit entfernt. Die Ultrafiltration wurde 25 min bei 7500 × g durchgeführt. Für jede zu reinigende PCR wurden 50 μl Streptavidin M-280-Dynabeads (10 mg/ml) zweimal mit 1 × BW-Puffer (5 mM Tris-HCl, pH 7,5, 0,5 mM EDTA, 1 M NaCl) gewaschen, der zur Ultrafiltrationsmembran zugegeben und unter leichtem Schütteln 15 min bei Umgebungstemperatur inkubiert wurde. Der Überstand wurde entfernt, und die Perlen wurden zweimal mit 1 × BW-Puffer gewaschen. Die Perlen wurden mit 50 μl 25%-igem Ammoniumhydroxid versetzt und 10 min bei Umgebungstemperatur inkubiert. Der Überstand wurde aufbewahrt, das Verfahren wiederholt, beide Überstände wurden vereinigt und mit 300 μl Ethanol (100%) versetzt. Nach 30 min wurde die DNA 12 min bei 13.000 U/min sedimentiert, das Sediment wurde an der Luft getrocknet und in 600 nl ultrareinem Wasser resuspendiert.The primers and low molecular weight reaction by-products were removed with a 10,000 Da exclusion ultrafiltration unit. The ultrafiltration was carried out at 7500 × g for 25 minutes. For each PCR to be purified, 50 μl of streptavidin M-280 Dynabeads (10 mg / ml) were washed twice with 1 x BW buffer (5 mM Tris-HCl, pH 7.5, 0.5 mM EDTA, 1 M NaCl) which was added to the ultrafiltration membrane and incubated with gentle shaking for 15 minutes at ambient temperature. The supernatant was removed, and the Beads were washed twice with 1 x BW buffer. The beads were mixed with 50 μl of 25% ammonium hydroxide and incubated at ambient temperature for 10 minutes. The supernatant was saved, the procedure repeated, both supernatants were pooled and 300 μl ethanol (100%) added. After 30 minutes, the DNA was sedimented for 12 minutes at 13,000 rpm, the sediment was air dried and resuspended in 600 μl ultrapure water.
MALDI-TOF-MS der geschachtelt amplifizierten ProdukteMALDI-TOF-MS of the nested amplified Products
300
nl Probe wurden mit 500 nl gesättigter
Matrixlösung
(3-HPA:Ammoniumcitrat = 10:1 Molverhältnis in 50%igem wässrigem
Acetonitril) gemischt, bei Umgebungstemperatur getrocknet und in
das Massenspektrometer (Vision 2000, Finigan MAT) eingebracht. Sämtliche
Spektren wurden im Reflektormodus unter Verwendung externer Kalibrierung
aufgenommen. Äußere Primer Geschachtelte
Primer: Masse des biotinylierten, einzelsträngigen Amplifikationsprodukts:
19253,6 Da
Masse des nicht-biotinylierten, einzelsträngigen Amplifikationsprodukts:
18758,2 Da300 nl of sample was mixed with 500 nl of saturated matrix solution (3-HPA: ammonium citrate = 10: 1 molar ratio in 50% aqueous acetonitrile), dried at ambient temperature and introduced into the mass spectrometer (Vision 2000, Finigan MAT). All spectra were recorded in reflector mode using external calibration. Outer primer Nested primers: Mass of biotinylated single-stranded amplification product: 19253.6 Da
Mass of non-biotinylated single-stranded amplification product: 18758.2 Da
ErgebnisseResults
Ein
MALDI-TOF-Massenspektrum eines für
menschliche Tyrosin-3-Hydroxylase (hTH) spezifischen, geschachtelt
amplifizierten Produktes (61-mer) ist in
Das
Produkt wurde aus einer Festphasen-cDNA gewonnen, die aus einer
reversen Transkriptionsreaktion aus 1 × 106 Zellen
einer Neuroblastom-Zelllinie (L-A-N-1) wie vorstehend beschrieben,
stammte. Der cDNA-Erststrang wurde einer ersten PCR unter Verwendung
von äußeren Primern
(hTH1 und hTH2) unterworfen, ein Aliquot dieser PCR wurde als Matrize
in einer zweiten PCR verwendet, wobei geschachtelte Primer (biohTH
und hTH6) verwendet wurden. Das geschachtelt amplifizierte Produkt
wurde gereinigt und mittels MALDI-TOF-MS analysiert:
Das Spektrum
in
The spectrum in
BEISPIEL 15EXAMPLE 15
Schnellnachweis der Mutation des Codon 634 des RET-Proto-Onkogens unter Verwendung von MassenspektrometrieQuick detection of the mutation of the codon 634 of the RET proto-oncogene using mass spectrometry
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
PROBESAMPLE
Die Identität von Codon 634 in jedem der drei Allele wurde durch Rsal-Enzymverdau, Einzelstrang-Konformationspolymorphismus- oder Sanger-Sequenzierung bestätigt. Das Exon 11 des RET-Gens wurde aus genomischer DNA PCR-amplifiziert (40 Zyklen), wobei Taq-Polymerase (Boehringer-Mannheim) mit jeweils 8 pMol des 5'-biotinylierten Vorwärts-Primers (5'-biotin-CAT GAG GCA GAG CAT ACG CA 3' SEQ ID Nr. 51) und des unmodifizierten Rückwärts-Primers (5'-GAC AGC AGC ACC GAG ACG AT-3', SEQ ID Nr. 52) je Röhrchen verwendet wurden; die amplifizierten Produkte wurden mit dem QIAquick-Kit von Qiagen zur Entfernung nicht eingebauter Primer gereinigt. 15 μl des amplifizierten Produktes wurden auf 10 μl (10 mg/ml) Dynal-Streptavidin-beschichteten Magnetperlen immobilisiert, gemäß dem Herstellerprotokoll denaturiert, und der Überstand, der den Antisense-Strang enthielt, wurde verworfen, die PROBE-Reaktion wurde mittels ThermoSequenase (TS)-DNA-Polymerase (Amersham) und Pharmacia dNTP/ddNTPs durchgeführt. 8 pMol Verlängerungsprimer (5'-CGG CTG CGA TCA CCG TGC GG-3', SEQ ID Nr. 53) wurden zu 13 μl H2O, 2 μl TS-Puffer, 2 μl 2mM ddATP (oder ddTTP) und 2 μl 0,5 mM dGTP/dCTP/dTTP (oder dGTP/dCTP/dATP) zugegeben, und das Gemisch wurde 30 sek bei 94°C erhitzt, gefolgt von 30 Zyklen zu je 10 sek bei 94°C und 45 sek bei 50°C; nach einer 5-minütigen Inkubation bei 95°C wurde der Überstand dekantiert, und die Produkte wurden durch Ethanolpräzipitation unter Zugabe von 0,5 μl 10 mg/ml Glykogen entsalzt. Das erhaltene Sediment wurde in 70%-igem Ethanol gewaschen, an Luft getrocknet und in 1 μl H2O suspendiert. 300 μl davon wurden mit der MALDI-Matrix (0,7 M 3-Hydroxypicolinsäure, 0,07 M Ammoniumcitrat in 1:1 H2O:CH3CN) auf einem Edelstahlprobenhalter gemischt und an Luft getrocknet. Die Massenspektren wurden mit einem Thermo Bioanalysis Vision 2000 MALDI-TOF aufgenommen, der im Reflektronmodus mit 5 und 20 kV an der Ziel- bzw. der Umwandlungsdynode betrieben wurde. Die beschriebenen experimentellen Massen (Mr(exp.)) sind diejenigen von neutralen Molekülen, wie sie mit externer Kalibrierung gemessen werden.The identity of codon 634 in each of the three alleles was confirmed by Rsal enzyme digestion, single-stranded conformation polymorphism or Sanger sequencing. The exon 11 of the RET gene was PCR amplified from genomic DNA (40 cycles) using Taq polymerase (Boehringer-Mannheim) with each 8 pmol of the 5'-biotinylated forward primer (5'-biotin-CAT GAG GCA GAG CAT ACG CA 3 'SEQ ID NO: 51) and the unmodified reverse primer (5'-GAC AGC AGC ACC GAG ACG AT). 3 ', SEQ ID NO: 52) were used per tube; the amplified products were purified with the QIAquick kit from Qiagen to remove unincorporated primers. 15 μl of the amplified product were immobilized on 10 μl (10 mg / ml) Dynal streptavidin-coated magnetic beads, denatured according to the manufacturer's protocol, and the supernatant containing the antisense strand was discarded, the PROBE reaction was monitored by ThermoSequenase ( TS) DNA polymerase (Amersham) and Pharmacia dNTP / ddNTPs. 8 pmole extension primer (5'-CGG CTG CGA TCA CCG TGC GG-3 ', SEQ ID NO: 53) was added to 13 μl H 2 O, 2 μl TS buffer, 2 μl 2mM ddATP (or ddTTP) and 2 μl 0 , 5 mM dGTP / dCTP / dTTP (or dGTP / dCTP / dATP) was added, and the mixture was heated at 94 ° C for 30 sec, followed by 30 cycles of 10 sec at 94 ° C and 45 sec at 50 ° C; after a 5 minute incubation at 95 ° C, the supernatant was decanted and the products were desalted by ethanol precipitation with the addition of 0.5 μl of 10 mg / ml glycogen. The resulting sediment was washed in 70% ethanol, dried in air and suspended in 1 μl H 2 O. 300 μl thereof was mixed with the MALDI matrix (0.7 M 3-hydroxypicolinic acid, 0.07 M ammonium citrate in 1: 1 H 2 O: CH 3 CN) on a stainless steel sample holder and dried in air. The mass spectra were recorded with a Thermo Bioanalysis Vision 2000 MALDI-TOF operating in reflectron mode at 5 and 20 kV at the target and conversion dynodes, respectively. The described experimental masses (M r (exp.)) Are those of neutral molecules as measured by external calibration.
Direkte Messung diagnostischer ProdukteDirect measurement of diagnostic Products
Die PCR-Amplifikationsbedingungen für einen 44 bp-Bereich, der Codon 634 enthielt, waren die gleichen wie oben, jedoch wurde Pfu-Polymerase verwendet; der Vorwärts-Primer enthielt ein Ribonukleotid am 3'-Terminus (Vorwärts, 5'-GAT CCA CTG TGC GAC GAG C, (SEQ ID Nr. 54)-ribo; Rückwärts, 5'-GCG (3CT GCG ATC ACC GTG C (SEQ ID Nr. 55)). Nach Immobilisierung des Produkt und Waschen wurden 80 μl 12,5%-iges NH4OH zugegeben und über Nacht bei 80°C erhitzt, um die Primer vom 44-mer (Sense-Strang) abzuspalten, wobei ein 25-mer erhalten wurde. Der Überstand wurde noch im heißen Zustand abpipettiert, getrocknet, in 50 μl H2O resuspendiert, gefällt, resuspendiert und wie vorstehend mittels MALDI-TOF gemessen. Die MALDI-FTMS Spektren der synthetischen 25-mer-Analoga wurden wie zuvor beschrieben aufgenommen (Li, Y. et al. (1996), Anal Chem. 68:2090–2096). Zusammengefasst wurden 1–10 pMol DNA 1:1 mit Matrix auf einer direkten Insertionssonde gemischt, in die externe Ionenquelle (positiver Ionen-Modus) eingelassen, durch Bestrahlung mit einem Laserimpuls mit 337 nm Wellenlänge ionisiert und mittels Nur-Hochfrequenz-Quadrupol-Stäben in ein Magnetfeld mit 6,5 Tesla überführt, wo sie durch Stoß gefangen wurden. Nach einer 15 sek Verzögerung wurden die Ionen mit einem Breitband-Chirp-Impuls angeregt und mittels 256K Datenpunkten nachgewiesen, was Zeitbereichs-Signale von 5 sek Dauer erzeugte. Die aufgezeichneten (neutralen) Massen sind diejenigen des häufigsten Isotopenpeaks nach Subtraktion der Masse des ladungstragenden Protons (1,01 Da).The PCR amplification conditions for a 44 bp region containing codon 634 were the same as above, but Pfu polymerase was used; the forward primer contained a ribonucleotide at the 3'-terminus (forward, 5'-GAT CCA CTG TGC GAC GAG C, (SEQ ID NO: 54) ribo; reverse, 5'-GCG (3CT GCG ATC ACC GTG C ( SEQ ID NO: 55). After immobilization of the product and washing, 80 μl of 12.5% NH 4 OH was added and heated at 80 ° C overnight to cleave the primers from the 44-mer (sense strand), wherein an obtained 25-mer. the supernatant was pipetted off while hot, dried, resuspended in 50 ul H 2 O, precipitated, resuspended, and measured as above by means of MALDI-TOF. the MALDI-FTMS spectra of the synthetic 25-mer Analogs were recorded as previously described (Li, Y., et al., (1996), Anal Chem. 68: 2090-2096.) In summary, 1-10 pmoles of DNA were mixed 1: 1 with matrix on a direct insertion probe into the external ion source (positive ion mode), ionized by irradiation with a laser pulse of 337 nm wavelength and by means of high-frequency only quadrupole stabs transferred into a magnetic field of 6.5 Tesla, where they were caught by shock. After a 15 sec delay, the ions were excited with a broadband chirp pulse and detected using 256K data points, producing time domain signals of 5 seconds duration. The recorded (neutral) masses are those of the most frequent isotopic peak after subtraction of the mass of the charge-carrying proton (1.01 Da).
ErgebnisseResults
Das
erste dargestellte Schema nutzt die in
Für die negative
Kontrolle (
Die
ddA-Reaktion für
Patient 1 ergibt ebenfalls einen einzigen Peak (Mr(exp.)
6731) zwischen den erwarteten Werten für den Wildtyp und die C→→T-Mutation
(
Bin alternatives Schema für den Nachweis von Punktmutationen ist die Unterscheidung der Allele durch direkte Messung der diagnostischen Produktmassen. Ein 44-mer, das die RET634-Stelle enthält, wurde durch PCR erzeugt, und der 19-mer-Sense-Primer wurde durch NH4OH-Spaltung an einem Ribonukleotid an seinem 3'-Terminus entfernt.An alternative scheme for the detection of point mutations is the differentiation of the alleles by direct measurement of the diagnostic product masses. A 44-mer containing the RET634 site was generated by PCR and the 19-mer sense primer was removed by NH 4 OH cleavage on a ribonucleotide at its 3'-terminus.
Die hier vorgestellten Verfahren für DNA-Punktmutation lassen sich nicht nur für die Analyse von Einzelbasenmutationen, sondern auch für den weniger anspruchsvollen Nachweis von einzelnen oder mehreren Baseninsertionen oder -deletionen und für die Quantifizierung von Tandem-Wiederholungen mit zwei, drei oder vier Basen einsetzen. Die PROBE-Reaktion ergibt Produkte, die der Analyse durch ESI- oder MALDI-Geräte mit relativ geringer Leistung zugänglich sind; die direkte Messung kurzer amplifizierter Produktmassen ist eine noch direktere Maßnahme zum Mutationsnachweis, und wird sich wahrscheinlich mit zunehmendem Interesse an Hochleistungs-MS, die mit FTMS verfügbar ist, stärker verbreiten.The here presented method for DNA point mutations can not only be used for the analysis of single-base mutations, for .... As well the less demanding detection of single or multiple base insertions or deletions and for the quantification of tandem repeats with two, three or four Use bases. The PROBE reaction gives products that analysis by ESI or MALDI devices with relatively low power accessible are; is the direct measurement of short amplified product masses an even more direct measure for proof of mutation, and is likely to increase with More interested in high performance MS available with FTMS.
BEISPIEL 16EXAMPLE 16
Immobilisierung der Nukleinsäuren an festen Trägern über einen Säure-labilen kovalenten bifunktionellen Trityl-LinkerImmobilization of the nucleic acids solid carriers over one Acid-labile covalent bifunctional trityl linker
Amino-verknüpfte DNA wurde nach Standard-Verfahren hergestellt und gereinigt. Ein Teil (10 Eq.) wurde in einer Speedvac bis zur Trockne eingedampft und in wasserfreiem DMF/Pyridin (9:1; 0,1 ml) resuspendiert. Dazu wurde das Chlortrityl-Choridharz (1 Eq. 1,05 μmol/mg Beladung) zugegeben, und das Gemisch wurde 24 Stunden geschüttelt. Die Beladung wurde überprüft, indem eine Harzprobe entnommen wurde, diese mit 80%-igem AcOH detrityliert wurde und die Extinktion bei 260 nm gemessen wurde. Die Beladung betrug etwa 150 pMol/mg Harz.Amino-linked DNA was prepared and purified according to standard procedures. A part (10 eq.) Was evaporated in a Speedvac to dryness and in anhydrous DMF / pyridine (9: 1, 0.1 ml). This was the chlorotrityl choride resin (1 eq. 1.05 μmol / mg Loading) and the mixture was shaken for 24 hours. The Loading was checked by a resin sample was taken, this detrityliert with 80% AcOH and the absorbance was measured at 260 nm. The loading was about 150 pmol / mg resin.
In 80%-iger Essigsäure beträgt die Halbwertszeit der Spaltung wesentlich weniger als 5 min – im Vergleich zu Ansätzen auf Tritylether-Basis mit Halbwertszeiten von 105 und 39 min für para- bzw. meta-substituierte bifunktionelle Dimethoxytrityl-Linker. Vorläufige Ergebnisse haben ebenfalls gezeigt, dass die Hydroxypicolinsäure-Matrix allein ausreicht, um die DNA vom Chlortritylharz abzuspalten.In 80% acetic acid is the half-life of the cleavage is considerably less than 5 min - in comparison to beginnings trityl ether-based with half-lives of 105 and 39 min for para- or meta-substituted bifunctional dimethoxytrityl linkers. Preliminary results have also shown that the hydroxypicolinic acid matrix is sufficient to cleave the DNA from the Chlortritylharz.
BEISPIEL 17EXAMPLE 17
Immobilisierung von Nukleinsäuren an festen Trägern über hydrophobe Trityl-LinkerImmobilization of nucleic acids solid carriers over hydrophobic Trityl linker
Der Primer enthielt eine 5'-Dimethoxytritylgruppe, die routinemäßig unter Verwendung einer Trityl-on-DNA-Synthese angebunden wurde.Of the Primer contained a 5'-dimethoxytrityl group, routinely under Using a trityl-on-DNA synthesis was attached.
Cl8-Perlen aus einer Oligo-Reinigungs-Kartusche (0,2 mg) wurden in eine mit Acetonitril gewaschenen Filterspitze gegeben, und anschließend wurde die DNA-Lösung (50 ng in 25 μl) hindurch gespült. Dies wurde dann mit 5% Acetonitril in Ammoniumcitrat-Puffer (70 mM, 250 μl) gewaschen. Zur Entfernung der DNA vom Cl8 wurden die Perlen mit 40%-igem Acetonitril in Wasser (10 μl) gewaschen und in einer Speedvac auf etwa 2 μl aufkonzentriert. Die Probe wurde dann einer MALDI unterzogen.Cl8 beads from an oligo-cleaning cartridge (0.2 mg) were in a with Acetonitrile washed filter tip was added, and then was the DNA solution (50 ng in 25 μl) rinsed through. This was then quenched with 5% acetonitrile in ammonium citrate buffer (70 mM, 250 μl) washed. To remove the DNA from Cl8, the beads were washed with 40% acetonitrile in water (10 μl) and washed in a Speedvac to about 2 μl concentrated. The sample was then subjected to a MALDI.
Die Ergebnisse zeigten, dass Acetonitril/Wasser in Mengen von ca. > 30% zur Dissoziierung der hydrophoben Wechselwirkung ausreichen. Da die bei MALDI verwendete Matrix 50% Acetonitril enthält, kann die DNA vom Träger gelöst werden und erfolgreich mit MALDI-TOF-MS nachgewiesen werden (wobei die Tritylgruppe während des MALDI-Verfahrens entfernt wird).The Results showed that acetonitrile / water in amounts of about> 30% for dissociation sufficient hydrophobic interaction. As used in MALDI Matrix contains 50% acetonitrile, Can the DNA from the carrier solved and successfully detected with MALDI-TOF-MS (where the trityl group during the MALDI method is removed).
BEISPIEL 18EXAMPLE 18
Immobilisierung von Nukleinsäuren auf festen Trägern über Streptavidin-IminobiotinImmobilization of nucleic acids solid carriers via streptavidin-iminobiotin
Experimentelles VerfahrenExperimental procedure
2-Iminobiotin-N-hydroxy-succinimid-Ester (Sigma) wurde mit einem 3'- oder 5'-Amino-Linker an die Oligonukleotide konjugiert, wobei die vom Hersteller vorgeschlagenen Bedingungen eingehalten wurden. Die Beendigung der Reaktion wurde durch MALDI-TOF-MS-Analyse bestätigt, und das Produkt wurde durch Umkehrphasen-HPLC gereinigt.2-iminobiotin-N-hydroxy-succinimide ester (Sigma) was awarded a 3'- or 5'-amino linker to the oligonucleotides conjugated, with the conditions proposed by the manufacturer were complied with. Termination of the reaction was by MALDI-TOF-MS analysis approved, and the product was purified by reverse phase HPLC.
Für jede Reaktion
wurden 0,1 mg Streptavidin-beschichtete Magnetperlen (Dynabeads
M-280 Streptavidin von Dynal) mit 80 pMol des entsprechenden Oligonukleotids
in Gegenwart von 1 M NaCl und 50 mM Ammoniumcarbonat (pH 9,5) 1
Stunde bei Raumtemperatur inkubiert. Die Perlen mit gebundenen Oligonukleotiden
wurden zweimal mit 50 mM Ammoniumcarbonat (pH 9,5) gewaschen. Dann
wurden die Perlen in 2 μl 3-HPA-Matrix
bei Raumtemperatur für
2 min inkubiert. Ein Aliquot von 0,5 μl 50 mM Ammoniumcitrat wurde
zu den Perlen zugegeben. Nach einer 5-minütigen Inkubation bei Raumtemperatur
wurde 1 μl
3-HPA-Matrix zugegeben
und 0,5 μl Überstand
wurden für
die MALDI-TOF MS verwendet. Um die Gewinnung des gebundenen Iminobiotin-Oligos
zu maximieren, wurden die Perlen aus der vorstehenden Behandlung
erneut mit 2 μl 3-HPA-Matrix
inkubiert und 0,5 μl Überstand
wurden zur MALDI-TOF MS verwendet. Bei der Matrix allein und bei
der Behandlung nur mit Biotin wurde quantitativ Iminobiotin-Oligo
von den Streptavidin-Perlen freigesetzt, wie in den
BEISPIEL 19EXAMPLE 19
Mutationsanalyse unter Verwendung von Schleifen-Primer-Oligo-Basen-ExtensionMutation analysis using of loop primer oligo base extension
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
Genomische DNA. Genomische DNA wurde von gesunden Individuen und von Patienten, die an Sichelzellanämie leiden, erhalten. Die Wildtyp-Sequenzen und die mutierten Sequenzen wurden auf herkömmliche Weise mittels Standard Sanger-Sequenzierung beurteilt.genomic DNA. Genomic DNA was obtained from healthy individuals and from patients, the sickle cell anemia suffer, receive. The wild-type sequences and the mutated sequences were on conventional Way by standard Sanger sequencing assessed.
PCR-Amplifikation. PCR-Amplifikationen eines Teils von β-Globin wurden durchgeführt und optimiert, um das Reaktionsprodukt ohne weiteren Reinigungsschritt für den Einfang mit Streptavidin-beschichteten Perlen zu verwenden. Die Ziel-Amplifikationen für LOOP-PROBE-Reaktionen wurden mit loop cod5 d(GAG TCA GGT GCG CCA TGC CTC AAA CAG ACA CCA TGG CGC, SEQ ID Nr. 58) als Forwärtsprimer und β-11-bio d(TCT CTG TCT CCA CAT GCC CAG, SEQ ID Nr. 59) als biotinylierter Rückwärtsprimer durchgeführt. Das unterstrichene Nukleotid in dem loop-cod5 Primer ist mutiert, um eine invariante Cfol-Restriktionsstelle in das Amplikon einzuführen, und die kursiven Nukleotide sind komplementär zu einem Teil des amplifizierten Produkts. Das PCR-Gesamtvolumen betrug 50 μl einschließlich 200 ng genomischer DNA, 1 E Taq-Polymerase (Boehringer-Mannheim, Kat. Nr. 1596594), 1,5 mM MgCl2, 0,2 mM dNTPs (Boehringer-Mannheim, Kat. Nr. 1277 49) und 10 pmol jedes Primers. Ein spezifisches Fragment des β-Globin-Gens wurde unter Verwendung folgender Zyklisierungsbedingungen amplifiziert: 5 min 94°C, gefolgt von 40 Zyklen mit: 30 sek bei 94°C, 30 sek bei 56°C, 30 sek bei 72°C und einer abschließenden Extension für 2 Minuten bei 72°C.PCR amplification. PCR amplifications of a portion of β-globin were performed and optimized to use the reaction product without further purification step for capture with streptavidin-coated beads. Target amplifications for LOOP-PROBE reactions were performed with loop cod5 d (GAG TCA GGT GCG CCA TGC CTC AAA CAG ACA CCA TGG CGC, SEQ ID NO: 58) as forward primer and β-11 bio (TCT CTG TCT CCA CAT GCC CAG, SEQ ID NO: 59) as a biotinylated reverse primer. The underlined nucleotide in the loop-cod5 primer is mutated to form an invariant Cfol restriction site in the Amplicon and the italic nucleotides are complementary to a portion of the amplified product. The total PCR volume was 50 μl including 200 ng of genomic DNA, 1 E Taq polymerase (Boehringer-Mannheim, cat. No. 1596594), 1.5 mM MgCl 2 , 0.2 mM dNTPs (Boehringer-Mannheim, cat. No 1277 49) and 10 pmol of each primer. A specific fragment of the β-globin gene was amplified using the following cycling conditions: 94 ° C for 5 minutes followed by 40 cycles of: 94 ° C for 30 seconds, 56 ° C for 30 seconds, 72 ° C for 30 seconds, and one final extension for 2 minutes at 72 ° C.
Einfangen und Denaturieren der biotinylierten Matrizen. 10 μl paramagnetische Streptavidin-beschichtete und mit 5 × Bindungslösung (5 M NH4Cl, 0,3 M NH4OH) behandelte Perlen (10 mg/ml; Dynal, Dynabeads M-280 Streptavidin Kat. Nr. 112.06) wurden zu 40 μl PCR-Volumen (10 μl des amplifizierten Produktes wurden zur Überprüfung mittels Elektrophorese aufbewahrt) zugegeben. Nach 30-minütiger Inkubation bei 37°C wurde der Überstand verworfen. Die eingefangenen Matrizen wurden mit 50 μl 100 mM NaOH für 5 min bei Umgebungstemperatur denaturiert, dann einmal mit 50 μl 50 mM NH4OH und dreimal mit 100 μl 10 mM Tris·Cl, pH 8,0 gewaschen. Die einzelsträngige DNA diente als Matrizen für die PROBE-Reaktionen.Capture and denature the biotinylated templates. 10 μl of paramagnetic streptavidin-coated beads treated with 5 × binding solution (5 M NH 4 Cl, 0.3 M NH 4 OH) (10 mg / ml; Dynal, Dynabeads M-280 streptavidin Cat. No. 112.06) became 40 μl of PCR volume (10 μl of the amplified product was saved for verification by electrophoresis). After a 30 minute incubation at 37 ° C, the supernatant was discarded. The trapped templates were denatured with 50 μl of 100 mM NaOH for 5 min at ambient temperature, then washed once with 50 μl of 50 mM NH 4 OH and three times with 100 μl of 10 mM Tris-Cl, pH 8.0. The single-stranded DNA served as templates for the PROBE reactions.
Primer-Oligo-Basen-Extensions-(PROBE)-Reaktion. Die PROBE-Reaktionen wurden mit Sequenase 2.0 (USB Kat. Nr. E70775Z, einschließlich Puffer) als Enzym und dNTPs und ddNTPs, bezogen von Boehringer-Mannheim (Kat. Nr. 1277049 und 1008382), durchgeführt. Das Verhältnis zwischen den dNTPs (dCTP, dGTP, dTTP) und ddATP betrug 1:1 und die von jedem Nukleotid eingesetzte Gesamtkonzentration betrug 50 μM. Nach Zugabe von 5 μl 1-fach Sequenase-Puffer wurden die Perlen 5 min bei 65°C und 10 min bei 37°C inkubiert. Während dieser Zeit lagerten sich die partiell selbst-komplementären Primer an die Zielstelle an. Die Enzymreaktion begann nach Zugabe von 0,5 μl 100 mM Dithiothreitol (DTT), 3,5 μl dNTP/ddNTP-Lösung und 0,5 μl Sequenase (0,8 U) und wurde 10 min bei 37°C inkubiert. Anschließend wurden die Perlen einmal in 1-fach TE-Puffer (10 mM Tris, 1 mM EDTA, pH 8,0) gewaschen.Primer oligo base Extensions (PROBE) reaction. The PROBE reactions were carried out with Sequenase 2.0 (USB Cat. No. E70775Z, including Buffer) as the enzyme and dNTPs and ddNTPs purchased from Boehringer-Mannheim (Cat. Nos. 1277049 and 1008382). The relation between the dNTPs (dCTP, dGTP, dTTP) and ddATP were 1: 1 and that of each Nucleotide total concentration was 50 μM. After adding of 5 μl 1-fold Sequenase buffer, the beads were 5 min at 65 ° C and 10 min incubated at 37 ° C. While At that time, the partially self-complementary primers annealed to the destination. The enzyme reaction started after addition of 0.5 μl of 100 mM Dithiothreitol (DTT), 3.5 μl dNTP / ddNTP solution and 0.5 μl Sequenase (0.8 U) and was at 37 ° C for 10 min incubated. Subsequently once in 1X TE buffer (10mM Tris, 1mM EDTA, pH 8.0).
Cfol-Restriktionsverdau. Der Restriktionsenzymverdau wurde in einem Gesamtvolumen von 5 μl unter Verwendung von 10 E Cfol in 1-fach Puffer L, der von Boehringer-Mannheim bezogen wurde, durchgeführt. Die Inkubationszeit bei 37°C betrug 20 min.Cfol restriction. Restriction enzyme digestion was used in a total volume of 5 μl using of 10 E Cfol in 1-fold Buffer L, purchased from Boehringer-Mannheim was performed. The Incubation time at 37 ° C was 20 minutes.
Konditionierung der diagnostischen Produkte zur massenspektrometrischen AnalyseConditioning of the diagnostic Products for mass spectrometric analysis
Nach dem Restriktionsverdau wurde der Überstand in 45 μl H2O, 10 μl 3 M NH4-Acetat (pH 6,5), 0,5 μl Glykogen (10 mg/ml in Wasser, Sigma, Kat. Nr. G1765) und 110 μl absolutem Ethanol für 1 Stunde bei Raumtemperatur präzipitiert. Nach 10-minütiger Zentrifugation bei 13.000 × g wurde das Sediment in 70% Ethanol gewaschen und in 2 μl 18 MOhm/cm H2O resuspendiert. Die Perlen wurden in 100 μl 0,7 M NH4-Citrat und danach in 100 μl 0,05 M NH4-Citrat gewaschen. Die diagnostischen Produkte wurden durch 2-minütiges Erhitzen der Perlen in 2 μl 50 mM NH4OH bei 80°C erhalten.After restriction digestion, the supernatant was dissolved in 45 μl H 2 O, 10 μl 3 M NH 4 acetate (pH 6.5), 0.5 μl glycogen (10 mg / ml in water, Sigma, Cat. No. G1765) and 110 ul absolute ethanol for 1 hour at room temperature precipitated. After 10 minutes centrifugation at 13,000 x g the pellet was washed in 70% ethanol and resuspended in 2 .mu.l 18 Mohm / cm H 2 O resuspended. The beads were washed in 100 μl of 0.7 M NH 4 citrate and then in 100 μl of 0.05 M NH 4 citrate. The diagnostic products were obtained by heating the beads in 2 μl of 50 mM NH 4 OH at 80 ° C for 2 minutes.
Probenpräparation und Analyse mittels MALDI-TOF-Massenspektrometrie.Sample preparation and analysis by means of MALDI-TOF mass spectrometry.
Die gleiche Präparation wurde durch Mischen von 0,6 μl Matrixlösung (0,7 M 3-Hydroxypicolinsäure, 0,07 M dibasisches Ammoniumcitrat in 1:1 H2O:CH3CN) mit 0,3 μl des resuspendierten DNA/Glykogen-Sediments oder des Überstandes nach Erhitzen der Perlen in 50 mM NH4OH auf einem Probenziel durchgeführt und an der Luft trocknen gelassen. Das Probenziel wurde automatisch in den Quellenbereich eines unmodifizierten Perspective Voyager MALDI-TOF-Gerätes eingebracht, das im Linearmodus mit verzögerter Extraktion mit 5 und 20 kV an der Ziel- bzw. Umwandlungsdynode betrieben wurde. Die theoretischen Molekülmassen (Mr(ber.)) wurden aus den atomaren Zusammensetzungen berechnet. Die aufgezeichneten experimentellen Werte (Mr(exp.)) sind diejenigen der einfach protonierten Form.The same preparation was prepared by mixing 0.6 μl matrix solution (0.7 M 3-hydroxypicolinic acid, 0.07 M dibasic ammonium citrate in 1: 1 H 2 O: CH 3 CN) with 0.3 μl of the resuspended DNA / glycogen Sediment or supernatant after heating the beads in 50 mM NH 4 OH on a sample target and allowed to air dry. The sample target was automatically placed in the source area of an unmodified Perspective Voyager MALDI-TOF instrument operating in the 5 and 20 kV delayed extraction linear mode at the target and conversion dynode, respectively. The theoretical molecular masses (M r (calc.)) Were calculated from the atomic compositions. The recorded experimental values (M r (exp.)) Are those of the singly protonated form.
ERGEBNISSERESULTS
Die
LOOP-PROBE wurde auf den Nachweis der häufigsten Mutation des Codons
6 des menschlichen β-Globin-Gens;
die eine Sichelzellenanämie
hervorruft, angewendet. Die einzelnen Schritte des Verfahrens sind
schematisch in
Da
die MALDI-TOF-Analysen mit einem nicht-kalibrierten Gerät durchgeführt wurden,
war die Massenabweichung zwischen den beobachteten und den erwarteten
Werten um etwa 0,6% höher
als theoretisch berechnet. Die erhaltenen Ergebnisse waren jedoch
in wiederholten Experimenten schlüssig und reproduzierbar. Bei
allen analysierten Überstanden
konnte nach dem Restriktionsverdau der Stem-Loop nachgewiesen werden.
Der Stem-Loop hatte unabhängig
vom Genotyp bei sämtlichen
Analysen Molekülmassen
von etwa 8150 Da (erwartet 8111 Da). Ein Beispiel ist in
Die LOOP-PROBE ist folglich ein leistungsfähiges Mittel zum Nachweis von Mutationen, insbesondere vorwiegenden erkrankungsverursachenden Mutationen oder allgemeinen Polymorphismen. Die Technik eliminiert ein spezifisches Reagenz zum Mutationsnachweis und vereinfacht somit das Verfahren und macht es für eine Automatisierung zugänglich. Das analysierte spezifische verlängerte Produkt wird vom Primer abgespalten und ist daher verglichen mit dem herkömmlichen Verfahren kürzer. Die Anlagerungseffizienz ist außerdem gegenüber der Anlagerung eines zugegeben Primers höher und sollte daher mehr Produkt erzeugen. Das Verfahren ist mit der Multiplexierung und verschiedenen Nachweisschemata (z. B. Einzelbasen-Extension, Oligo-Basen-Extension und Sequenzierung) kompatibel. Die Verlängerung des LoopPrimers kann bspw. zur Erzeugung kurzer diagnostischer Sequenzierleitern in stark polymorphen Bereichen verwendet werden, um beispielsweise eine HLA-Typisierung oder Resistenz sowie Artentypisierung (z. B. Mycobacterium tuberculosis) durchzuführen.The LOOP SAMPLE is therefore a powerful means of detection Mutations, especially predominant disease causing Mutations or general polymorphisms. The technique eliminated a specific reagent for mutation detection and thus simplifies the procedure and does it for you Automation accessible. The analyzed specific prolonged Product is cleaved from the primer and is therefore compared to the conventional one Procedure shorter. The addition efficiency is also opposite to Addition of an added primer is higher and should therefore be more product produce. The procedure is with the multiplexing and different Detection schemes (eg, single base extension, oligo base extension, and Sequencing) compatible. The extension of the LoopPrimers can For example, to produce short diagnostic Sequenzierleitern in strong polymorphic regions, for example HLA typing or resistance and species typing (eg Mycobacterium tuberculosis).
BEISPIEL 20EXAMPLE 20
T7-RNA-Polymerase-abhängige Amplifikation von CKR-5 und Nachweis mittels MALDI-MST7 RNA polymerase-dependent amplification of CKR-5 and detection by MALDI-MS
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
Genomische DNA. Menschliche genomische DNA wurde von gesunden Individuen erhalten.genomic DNA. Human genomic DNA was obtained from healthy individuals.
PCR-Amplifikation und Reinigung. Die PCR-Amplifikation eines Teils des CKR5-Gens erfolgte mit ckrT7f als Sense-Primer d(ACC TAG CGT TCA GTT CGA CTG AGA TAA TAC GAC TCA CTA TAG CAG CTC TCA TTT TCC ATA C, SEQ ID Nr. 60). Die unterstrichene Sequenz entspricht der zu CKR-5 homologen Sequenz, die fett gedruckte Sequenz entspricht der Promotorsequenz der T7-RNA-Polymerase und die kursiv gedruckte Sequenz wurde zufällig gewählt. ckr5r wurde als Antisense-Primer d(AAC TAA GCC ATG TGC ACA ACA, SEQ ID Nr. 61) verwendet. Die Reinigung des amplifizierten Produktes und die Entfernung nicht-eingebauter Nukleotide erfolgte mit dem QIAquick-Reinigungs-Kit (Qiagen, Kat. Nr. 28104). Im endgültigen PCR-Volumen von 50 μl befanden sich 200 ng genomische DNA, 1 E Taq-Polymerase (Boehringer-Mannheim, Kat. Nr. 1596594), 1,5 mM MgCl2, 0,2 mM dNTPs (Bochringer-Mannheim, Kat. Nr. 1277049) und je 10 pMol Primer. Das spezifische Fragment des CKR-5-Gens wurde unter den nachstehenden Amplifikationsbedingungen amplifiziert: 5 min bei 94°C, gefolgt von 40 Zyklen mit jeweils 45 sek bei 94°C, 45 sek bei 52°C, 5 sek bei 72°C und einer endgültigen Verlängerung von 5 min bei 72°C.PCR amplification and purification. PCR amplification of part of the CKR5 gene was performed with ckrT7f as sense primer d (ACC TAG CGT TCA GTT CGA CTG AGA TAA TAC GAC TCA CTA TAG CAG CTC TCA TTT TCC ATA C , SEQ ID NO: 60). The underlined sequence corresponds to the CKR-5 homologous sequence, the bolded sequence corresponds to the T7 RNA polymerase promoter sequence, and the italicized sequence was chosen at random. ckr5r was used as antisense primer d (AAC TAA GCC ATG TGC ACA ACA, SEQ ID NO: 61). Purification of the amplified product and removal of unincorporated nucleotides was done with the QIAquick Purification Kit (Qiagen, Cat. No. 28104). The final PCR volume of 50 μl contained 200 ng of genomic DNA, 1 U Taq polymerase (Boehringer-Mannheim, cat. No. 1596594), 1.5 mM MgCl 2 , 0.2 mM dNTPs (Bochringer-Mannheim, cat No. 1277049) and 10 pmol each primer. The specific fragment of the CKR-5 gene was amplified under the following amplification conditions: 94 ° C for 5 minutes, followed by 40 cycles of 45 seconds at 94 ° C, 45 seconds at 52 ° C, 5 seconds at 72 ° C, and a final extension of 5 min at 72 ° C.
T7-RNA-Polymerase-Bedingungen. Ein Drittel der gereinigten DNA (etwa 60 ng) wurde in der T7-RNA-Polymerase-Reaktion eingesetzt (Boehringer-Mannheim, Kat. Nr. 881767). Die Reaktion erfolgte für etwa 2 Stunden bei 37°C gemäß den Herstellerbedingungen unter Verwendung des beigefügten Puffers. Das endgültige Reaktionsvolumen betrug 20 μl, 0,7 μl RNasin (33 E/μl) wurden zugegeben. Nach der Verlängerungsreaktion wurde das Enzym durch Inkubation für 5 min bei 65°C inaktiviert.T7 RNA polymerase-conditions. One third of the purified DNA (about 60 ng) was used in the T7 RNA polymerase reaction (Boehringer-Mannheim, cat. No. 881767). The reaction was for for about 2 hours at 37 ° C according to the manufacturer's conditions using the enclosed buffer. The final reaction volume was 20 μl, 0.7 μl RNasin (33 U / μl) was added. After the extension reaction, the enzyme was inactivated by incubation for 5 min at 65 ° C.
DNA-Verdau und Konditionierung der diagnostischen Produkte für die Massenspektrometrie-AnalyseDNA digestion and conditioning of the diagnostic Products for the mass spectrometry analysis
Die Matrizen-DNA wurde durch Zugabe RNase-freier DNase I (Boehringer-Mannheim, Kat. Nr. 776758) zum inaktivierten T7-Gemisch und 20-minütige Inkubation bei Raumtemperatur gespalten. Die Fällung erfolgte durch Zugabe von 1 μl Glykogen (10 mg/nil, Sigma, Kat. Nr. G1765), 1/10 Volumen 3 M NH2-Acetat (pH 6,5) und 3 Volumina absolutem Ethanol und Inkubation für 1 Stunde bei Raumtemperatur. Nach 10-minütiger Zentrifugation bei 13.000 g wurde das Sediment mit 70%-igem Ethanol gewaschen und in 3 μl 18 MOhm/cm H2O resuspendiert. 1 μl wurde auf einem Agarosegel untersucht.The template DNA was cleaved by addition of RNase-free DNase I (Boehringer-Mannheim, Cat. No. 776758) to the inactivated T7 mixture and incubation for 20 minutes at room temperature. The precipitation was carried out by adding 1 μl glycogen (10 mg / ml, Sigma, Cat. No. G1765), 1/10 volume 3 M NH 2 acetate (pH 6.5) and 3 volumes of absolute ethanol and incubating for 1 hour at room temperature. After centrifugation at 13,000 g for 10 minutes, the sediment was washed with 70% ethanol and resuspended in 3 μl of 18 MOhm / cm H 2 O. 1 μl was assayed on an agarose gel.
Probenpräparation und Analyse durch MALDI-TOF-MassenspektrometrieSample preparation and analysis by MALDI-TOF mass spectrometry
Die Probenpräparation wurde durchgeführt, indem 0,6 μl Matrix-Lösung (0,7 M 3-Hydroxypicolinsäure, 0,07 M dibasisches Ammoniumcitrat in 1:1 H2O:CH3CN) mit 0,3 μl resuspendiertem DNA/Glykogen auf einem Probenziel gemischt wurde und an der Luft trocknen gelassen wurde. Das Probenziel wurde in den Quellenbereich eines unmodifizierten Finnigan VISION 2000 MALDI-TOF-Gerätes eingebracht, das im Reflektron-Modus mit 5 kV betrieben wurde. Die theoretische Molekülmasse wurde aus der atomaren Zusammensetzung berechnet; die aufgezeichneten experimentellen Werte sind diejenigen der einfach protonierten Form.The sample preparation was performed by adding 0.6 μl of matrix solution (0.7 M 3-hydroxypicolinic acid, 0.07 M dibasic ammonium citrate in 1: 1 H 2 O: CH 3 CN) with 0.3 μl of resuspended DNA / glycogen mixed with a sample target and allowed to air dry. The sample target was placed in the source region of an unmodified Finnigan VISION 2000 MALDI-TOF instrument operated at 5 kV in reflectron mode. The theoretical molecular mass was calculated from the atomic composition; the recorded experimental values are those of the simply protonated form.
ERGEBNISSERESULTS
Der
Chemokin-Rezeptor CKR-5 wurde als der Haupt-Corezeptor bei HIV-1
identifiziert (siehe z. B.
Dieses Beispiel zeigt, dass die T7-RNA-Polymerase effizient Ziel-DNA amplifizieren kann. Die erzeugte RNA kann durch Massenspektrometrie nachgewiesen werden. Zusammen mit modifizierten (z. B. 3'-Desoxy)-Ribonukleotiden, die spezifisch durch RNA-Polymerase eingebaut, aber nicht weiter verlängert werden, kann dieses Verfahren zur Bestimmung der Sequenz einer Matrizen-DNA verwendet werden.This Example shows that the T7 RNA polymerase efficiently amplifies target DNA can. The generated RNA can be detected by mass spectrometry become. Together with modified (eg 3'-deoxy) ribonucleotides that are specific incorporated by RNA polymerase but can not be extended further this method is used to determine the sequence of a template DNA become.
BEISPIEL 21EXAMPLE 21
MALDI-Massenspektrometrie von RNA-Endonuklease-SpaltungenMALDI mass spectrometry of RNA endonuclease cleavage
MATERIALIENMATERIALS
Synthetische RNA-Proben (Probe A: 5'-UCCGGUCUGAUGAGUCCGUGAGGAC-3' (SEQ ID Nr. 62); Probe B: 5'-GUCACUACAGGUGAGCUCCA-3' (SEQ ID Nr. 63) Probe C: 5'-CCAUGCGAGAGUAAGUAGUA-3' (SEQ ID Nr. 64)) wurden von DNA-Technology (Aahus, Dänemark) erhalten und auf einem denaturierenden Polyacrylamid-Gel gereinigt (Shaler, T. A. et al. (1996), Anal. Chem. 63:576–579). Die RNasen T1 (Eurogentec), U2 (Calbiochem), A (Boehringer-Mannheim) und PhyM (Pharmacia) wurden ohne zusätzliche Reinigung verwendet. Streptavidinbeschichtete Magnet-Perlen (Dynabeads M-280 Streptavidin, Dynal) wurden als Suspension von 6–7 × 108 Perlen/ml (10 mg/ml), gelöst in phosphatgepufferter Salzlösung (PBS) mit 0,1% BSA und 0,02% NaN3 bereitgestellt. 3-Hydroxypicolinsäure (3-HPA) (Aldrich) wurde durch einen gesonderten Entsalzungsschritt vor der Verwendung gereinigt, wie an anderer Stelle ausführlicher beschrieben ist (Little, D. P. et al. (1995) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:2318–2322).Synthetic RNA samples (Sample A: 5'-UCCGGUCUGAUGAGUCCGUGAGGAC-3 '(SEQ ID NO: 62); Sample B: 5'-GUCACUACAGGUGAGCUCCA-3' (SEQ ID NO: 63) Sample C: 5'-CCAUGCGAGAGUAAGUAGUA-3 ' (SEQ ID NO: 64)) were obtained from DNA Technology (Aahus, Denmark) and denatured Purified polyacrylamide gel (Shaler, TA et al., (1996) Anal. Chem. 63: 576-579). RNases T 1 (Eurogentec), U 2 (Calbiochem), A (Boehringer-Mannheim) and PhyM (Pharmacia) were used without additional purification. Streptavidin-coated magnetic beads (Dynabeads M-280 streptavidin, Dynal) were suspended as a suspension of 6-7 x 10 8 beads / ml (10 mg / ml) dissolved in phosphate buffered saline (PBS) containing 0.1% BSA and 0.02 % NaN 3 provided. 3-hydroxypicolinic acid (3-HPA) (Aldrich) was purified by a separate desalting step prior to use, as described in more detail elsewhere (Little, DP et al., (1995) Proc Natl Acad Sci., USA 92: 2318 -2322).
METHODENMETHODS
In
vitro-Transkriptionsreaktion. Das 5'-biotinylierte 49 nt in-vitro-Iranskript
(SEQ ID Nr. 65):
AGGCCUGCGGCAAGACGGAAAGACCAUGGUCCCUNAUCUGCCGCAGGAUC
wurde durch Transkription des Plasmids pUTMS2 (linearisiert mit
dem Restriktionsenzym BamHI) mit T7-RNA-Polymerase (Promega) hergestellt.
Für die
Transkriptionsreaktion wurden 3 μl
Matrizen-DNA und 50 E T7-RNA-Polymerase in einem 50 μl-Volumen
aus 1 E/μl
RNA-Guard (Rnax-Inhibitor, Pharmacia), 0,5 mM dNTPs, 1,0 mM 5'-Biotin-ApG-Dinukleotid,
40 mM Tris-HCl (pH 8,0), 6 mM MgCl2, 2 mM
Spermidin und 10 mM DTT eingesetzt. Die Inkubation erfolgte 1 Stunde
bei 37°C,
dann wurde ein weiteres Aliquot von 50 Einheiten T7-RNA-Polymerase
zugegeben, und die Inkubation wurde eine weitere Stunde lang fortgesetzt.
Das Gemisch wurde auf 2 M NH4-Acetat eingestellt,
und die RNA wurde durch Zugabe eines Volumens Ethanol und eines
Volumens Isopropanol gefällt.
Die präzipitierte
DNA wurde durch 9-minütige
Zentrifugation bei 20.000 × g
und 4°C
gewonnen, das Sediment wurde mit 70%-igem Ethanol gewaschen, getrocknet
und bei 8M Harnstoff erneut gelöst.
Die weitere Reinigung erfolgte durch Elektrophorese durch ein denaturierendes
Polyacrylamid-Gel, wie an anderer Stelle beschrieben (Shaler, T.
A. et al. (1996) Anal. Chem. 68:576–579). Das Verhältnis von
5'-biotinylierten
zu nicht-biotinylierten
Iranskripten betrug etwa 3:1.In vitro transcription reaction. The 5'-biotinylated 49 nt in vitro transcript (SEQ ID NO: 65):
AGGCCUGCGGCAAGACGGAAAGACCAUGGUCCCUNAUCUGCCGCAGGAUC was prepared by transcription of the plasmid pUTMS2 (linearized with the restriction enzyme BamHI) with T7 RNA polymerase (Promega). For the transcription reaction, 3 μl template DNA and 50 μl T7 RNA polymerase were added in a 50 μl volume of 1 U / μl RNA Guard (Rnax inhibitor, Pharmacia), 0.5 mM dNTPs, 1.0 mM 5 -Biotin-ApG dinucleotide, 40 mM Tris-HCl (pH 8.0), 6 mM MgCl 2 , 2 mM spermidine and 10 mM DTT. Incubation was at 37 ° C for 1 hour, then another aliquot of 50 units of T7 RNA polymerase was added and incubation continued for an additional 1 hour. The mixture was adjusted to 2 M NH 4 acetate and the RNA was precipitated by adding one volume of ethanol and one volume of isopropanol. The precipitated DNA was recovered by centrifugation at 20,000 xg for 9 minutes at 4 ° C, the sediment was washed with 70% ethanol, dried and redissolved in 8M urea. Further purification was by electrophoresis through a denaturing polyacrylamide gel as described elsewhere (Shaler, TA et al., (1996) Anal. Chem. 68: 576-579). The ratio of 5'-biotinylated to non-biotinylated transcripts was about 3: 1.
Ribonuklease-Test.
Für den
teilweisen Verdau mit ausgewählten
RNasen wurden unterschiedliche Enzymkonzentrationen und Testbedingungen
wie in Tabelle VII zusammengefasst eingesetzt. Die Lösungsmittel für jedes
Enzym wurden gemäß den Herstellerangaben
ausgewählt.
Die Konzentrationen der synthetischen RNA-Proben und des in-vitro-Iranskripts
wurden auf 5–10 × 10–6 M
eingestellt. TABELLE VII Übersicht
und Testbedingungen der RNasen
Die Reaktion wurde zu ausgewählten Zeiten gestoppt, indem 0,6 μl-Aliquote des Tests mit 1,5 μl 3-HPA-Lösung vermischt wurden. Das Lösungsmittel wurde anschließend in einem kalten Luftstrom für die MALDI-MS-Analyse verdampft.The Reaction became too selected Times stopped by 0.6 μl aliquots of the test mixed with 1.5 μl of 3-HPA solution were. The solvent was subsequently in a cold air stream for the MALDI-MS analysis evaporates.
Es wurde eine eingeschränkte alkalische Hydrolyse durchgeführt, indem gleiche Volumina (2,0 μl) 25%-iges Ammoniumhydroxid und RNA-Probe (5–10 × 10–6M) bei 60°C vermischt wurden. Zu bestimmten Zeiten wurden 1 μl-Aliquote entnommen und in einem kalten Luftstrom getrocknet. Es stellte sich heraus, dass es für diese Proben wichtig ist, zuerst die Spaltprodukte in einem kalten Luftstrom zu trocknen, bevor 1,5 μl der Matrix-Lösung und 0,7 μl NH4 +-beladene kationengetauschte Polymerperlen zugegeben wurden.Limited alkaline hydrolysis was performed by mixing equal volumes (2.0 μl) of 25% ammonium hydroxide and RNA sample (5-10 x 10 -6 M) at 60 ° C. At certain times, 1 μl aliquots were removed and dried in a cold air stream. It has been found that it is important for these samples to first dry the cleavage products in a cold air stream before adding 1.5 μl of the matrix solution and 0.7 μl of NH 4 + -loaded cation-exchanged polymer beads.
Die Reaktion wurde zu ausgewählten Zeiten gestoppt, indem 0,6 μl-Aliquote des Tests mit 1,5 μl 3HPA-Lösung vermischt wurden. Das Lösungsmittel wurde anschließend in einem kalten Luftstrom für die MALDI-MS-Analyse verdampft.The Reaction became too selected Times stopped by 0.6 μl aliquots of the test mixed with 1.5 μl 3HPA solution were. The solvent was subsequently in a cold air stream for the MALDI-MS analysis evaporates.
Es wurde eine begrenzte alkalische Hydrolyse durchgeführt, indem gleiche Volumina (2,0 μl) an 25%-igem Ammoniumhydroxid und RNA-Probe (5–10 × 10–6 M) bei 60°C vermischt wurden. Zu bestimmten Zeiten wurden 1 μl-Aliguote entnommen und in einem kalten Luftstrom getrocknet. Es stellte sich heraus, dass es für diese Proben wichtig ist, zuerst die Spaltprodukte in einem kalten Luftstrom zu trocken, bevor 1,5 μl der Matrix-Lösung und 0,7 μl einer Suspension von NH4 +-beladenen kationengetauschten Polymerperlen zugegeben wurden.Limited alkaline hydrolysis was performed by mixing equal volumes (2.0 μl) of 25% ammonium hydroxide and RNA sample (5-10 x 10 -6 M) at 60 ° C. At certain times, 1 μl aliquots were removed and dried in a cold air stream. It turned out that it is important for these samples to first dry the cleavage products in a cold air stream before 1.5 μl of the Matrix solution and 0.7 ul of a suspension of NH 4 + -loaded cation-exchanged polymer beads were added.
Abtrennung der 5'-biotinylierten Fragmente. Streptavidin-beschichtete Magnetperlen wurden verwendet, um 5'-biotinylierte Fragmente des in vitro Trankriptes nach partiellem RNase-Verdau abzutrennen. Die Biotin-Einheit in der Probe wurde während der Transkriptionsreaktion eingebracht, die durch das 5'-Biotin-pApG-Dinukleotid gestartet wurde. Vor dem Gebrauch wurden die Perlen zweimal mit 2 × Bindungs- und Waschpuffer (b&w) (20 mM Tris-HCl, 2 mM EDTA, 2 M NaCl, pH 8,2) gewaschen und bei 10 mg/ml in 2 × b&w-Puffer resuspendiert. Etwa 25 pMol des in vitro RNA-Transkriptes wurden mit RNase U2 gemäß dem vorstehend beschriebenen Protokoll gespalten. Die Spaltung wurde durch Zugabe von 3 μl 95%-igem Formamid, das 10 mM trans-1,2-Diaminocyclohexan-N,N,N',N'-tetraessigsäure (CDTA) enthielt, bei 90°C für 5 mm, und anschließendes Kühlen auf Eis, beendet. Anschließend wurde das Einfangen der biotinylierten Fragmente durch 15-minütige Inkubation von 6 μl des Verdaus mit 6 μl der Perlensuspensien und 3 μl des b&w-Puffers bei Raumtemperatur erzielt. Bei einer gegebenen Bindungskapazität der Perlen von 200 pMol biotinyliertem Oligonukleotid pro mg Perlen, wie vom Hersteller angegeben, wurde ein fast 2-facher Überschuss an Oligonukleotid verwendet, damit eine vollständige Beladung der Perlen gewährleistet war. Der Überstand wurde entfernt, und die Perlen wurden zweimal mit 6 μl H2O gewaschen. Das CDTA und 95%-iges Formamid bei 90°C für 5 min. Nach Verdampfen des Lösungsmittels und des Formamids wurden ≤2,5 pMol der Fragmente in 2 μl H2O resuspendiert und wie vorstehend beschrieben durch MALDI-MS untersucht.Separation of the 5'-biotinylated fragments. Streptavidin-coated magnetic beads were used to separate 5'-biotinylated fragments of the in vitro transcript after partial RNase digestion. The biotin moiety in the sample was introduced during the transcription reaction started by the 5'-biotin pApG dinucleotide. Before use, the beads were washed twice with 2X binding and washing buffer (b & w) (20mM Tris-HCl, 2mM EDTA, 2M NaCl, pH 8.2) and 10mg / ml in 2x b & w buffer resuspended. About 25 pmol of the in vitro RNA transcript was cleaved with RNase U2 according to the protocol described above. Cleavage was performed by adding 3 μl of 95% formamide containing 10 mM trans-1,2-diaminocyclohexane-N, N, N ', N'-tetraacetic acid (CDTA) at 90 ° C for 5 mm, and subsequent cooling on ice, finished. Subsequently, capture of the biotinylated fragments was achieved by incubation of 6 μl of the digest with 6 μl of the bead suspensions and 3 μl of the b & w buffer at room temperature for 15 minutes. Given a binding capacity of the beads of 200 pmol of biotinylated oligonucleotide per mg of beads as indicated by the manufacturer, a nearly 2-fold excess of oligonucleotide was used to ensure complete loading of the beads. The supernatant was removed and the beads were washed twice with 6 μl H 2 O. The CDTA and 95% formamide at 90 ° C for 5 min. After evaporation of the solvent and formamide, ≤ 2.5 pmoles of the fragments were resuspended in 2 μl H 2 O and assayed by MALDI-MS as described above.
Proben-Präparation für MALDI-MS. 3-Hydroxypicolinsäure (3-HPA) wurde in ultrareinem Wasser in einer Konzentration von etwa 300 mM gelöst. Metallkationen wurden, wie vorstehend ausführlich beschrieben, gegen NH4 + ausgetauscht (Little, D. P. et al. (1995) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:2318–2322). Aliquote von 0,6 μl der Analyt-Lösung wurden mit 1,5 μl 3-HPA auf einem flachen inerten Metallsubstrat gemischt. Die verbliebenen Alkalikationen, die in der Probenlösung sowie auf der Substratoberfläche vorhanden waren, wurden durch Zugabe von 0,7 μl der Lösung NH4 +-beladener Kationenaustausch-Polymerperlen entfernt. Während der Verdampfung des Lösungsmittels sammelten sich die Perlen in der Mitte des Präparates an, wurden nicht für die Analyse verwendet und wurden leicht mit einer Pipettenspitze entfernt.Sample preparation for MALDI-MS. 3-hydroxypicolinic acid (3-HPA) was dissolved in ultrapure water at a concentration of about 300 mM. Metal cations were exchanged for NH 4 + as described in detail above (Little, DP et al., (1995) Proc Natl Acad Sci., USA 92: 2318-2322). Aliquots of 0.6 μl of the analyte solution were mixed with 1.5 μl of 3-HPA on a flat inert metal substrate. The remaining alkali cations present in the sample solution as well as on the substrate surface were removed by the addition of 0.7 μl of the solution of NH 4 + -loaded cation exchange polymer beads. During evaporation of the solvent, the beads accumulated in the center of the preparation, were not used for analysis, and were easily removed with a pipette tip.
Gerät. Ein Prototyp des Vision 2000 (ThermoBioanalysis, Hemel, Hempstead UK)-Reflektron-Flugzeit-Massenspektrometers wurde für die Massenspektrometrie eingesetzt. Ionen wurden durch Bestrahlung mit einem Dreifach-Frequenz-ND:YAG-Laser (355 nm, 5 ns; Spektrum GmbH, Berlin, Deutschland) erzeugt und auf 10 keV beschleunigt. Eine verzögerte Ionenextraktion wurde zur Aufnahme der gezeigten Spektren eingesetzt, da sich herausstellte, dass dadurch das Signal-zu-Rausch-Verhältnis und/oder die Signalintensität wesentlich verstärkt wurde. Die Äquivalent-Flugstreckenlänge des Systems beträgt 1,7 m, der Basisdruck beträgt 10–4 Pa. Die Ionen wurden mit einem gesonderten Sekundär-Elektronen-Dynoden-Multiplier (R 2362, Hamamatsu Photonics), ausgestattet mit einer Umwandlungs-Dynode für effektiven Nachweis von Ionen hoher Masse, nachgewiesen. Die gesamte Stoßenergie der Ionen an der Umwandlungs-Dynode wurde abhängig von der nachzuweisenden Masse auf Werte im Bereich von 16 bis 25 keV eingestellt. Das voramplifizierte Ausgangssignal der SEM wurde mit einem LeCroy 9450 Transient-Recorder (LeCroy, Chestnut Ridge, NY, USA) mit einer Abfragefrequenz von bis zu 400 MHz digitalisiert. Für die Aufbewahrung und weitere Bewertung wurden die Daten in einen PC übertragen, der mit eigens angefertigter Software (ULISSES) ausgerüstet war. Alle gezeigten Spektren wurden im Positiv-Ionen-Modus aufgenommen. Zwischen 20 und 30 Einzelspektren wurden für jedes Spektrum gemittelt.Device. A prototype of the Vision 2000 (ThermoBioanalysis, Hemel, Hempstead UK) reflectron time-of-flight mass spectrometer was used for mass spectrometry. Ions were generated by irradiation with a triple-frequency ND: YAG laser (355 nm, 5 ns, Spektrum GmbH, Berlin, Germany) and accelerated to 10 keV. Delayed ion extraction was used to record the spectra shown, as it was found that this significantly enhanced the signal-to-noise ratio and / or signal intensity. The equivalent flight path length of the system is 1.7 m, the base pressure is 10 -4 Pa. The ions were detected with a separate secondary electron dynode multiplier (R 2362, Hamamatsu Photonics) equipped with a conversion dynode for effective detection of high mass ions. The total impact energy of the ions on the conversion dynode was adjusted to values in the range of 16 to 25 keV depending on the mass to be detected. The pre-amplified output of the SEM was digitized with a LeCroy 9450 transient recorder (LeCroy, Chestnut Ridge, NY, USA) at a sampling frequency of up to 400 MHz. For storage and further evaluation, the data was transferred to a PC equipped with specially prepared software (ULISSES). All spectra shown were taken in positive ion mode. Between 20 and 30 single spectra were averaged for each spectrum.
ERGEBNISSERESULTS
Spezifität der RNasen. Für die Kombination basenspezifischer RNA-Spaltung mit MALDI-MS sind Reaktionsbedingungen erforderlich, die so optimiert sind, dass die Aktivität und Spezifität der ausgewählten Enzyme einerseits erhalten bleiben und sich andererseits nach den Rahmenbedingungen für MAlDI richten. Vorwiegend führt dies zu einer Inkompatibilität, da die Alkaliionen-Puffer, die üblicherweise in der beschriebenen Reaktion verwendet werden, wie etwa Na-Phosphat, Na-Citrat oder Na-Acetat sowie EDTA die MALDI-Probenpräparation beeinträchtigen; sie stören vermutlich die Matrix-Kristallisation und/oder den Analyten-Einbau. Tris-HCl oder Ammoniumsalz-Puffer sind dagegen MALDI-kompatibel (Shaler, T. A. et al. (1996) Anal. Chem. 68:576–579). Alkalische Salze in der Probe bewirken außerdem die Bildung eines heterogenen Gemisches von mehrfachen Analytsalzen, ein Problem, das mit steigender Anzahl der Phosphatgruppen zunimmt. Diese Gemische führen zu einem Verlust an Massenauflösung und Genauigkeit sowie zu einem schlechteren Signal-zu-Rausch-Verhältnis (Little, D. P. et al. (1995) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:2315–2322; Nordhoff E., Cramer, R., Karas, M., Hillenkamp, F., Kirpekar, F., Kristiansen, K. und Roepstorff, P. (1993), Nucleic Acids Res. 21:3347–3357). Die RNase-Verdaus erfolgten daher unter Bedingungen, die im Vergleich zu den in der Literatur beschriebenen Bedingungen etwas modifiziert sind. Diese sind in der vorstehenden Tabelle VII zusammengefasst. Für RNase T1, A, CL3 und Cusativin wurde Tris-HCl (pH 6–7,5) als Puffer verwendet. 20 mM DAC liefert einen pH-Wert von 5, der für eine maximale Aktivität der RNasen U2 und PhyM empfohlen wird. Es hat sich herausgestellt, dass eine Konzentration dieser Verbindungen von 10–20 mM die MALDI-Analyse nicht signifikant beeinträchtigt. Um die Spezifität der ausgewählten Ribonukleasen unter diesen Bedingungen zu untersuchen, wurden drei synthetische 20–25-mer RNA-Moleküle mit unterschiedlichen Nukleotid-Sequenzen verdaut.Specificity of RNases. For the combination of base-specific RNA cleavage with MALDI-MS, reaction conditions are required that are optimized in such a way that the activity and specificity of the selected enzymes are retained on the one hand, while being guided by the general conditions for MAIDs on the other hand. Predominantly, this leads to incompatibility since the alkali ion buffers commonly used in the described reaction, such as Na phosphate, Na citrate or Na acetate, and EDTA interfere with MALDI sample preparation; they probably interfere with matrix crystallization and / or analyte incorporation. Tris-HCl or ammonium salt buffer, on the other hand, are MALDI compatible (Shaler, TA et al., (1996) Anal. Chem. 68: 576-579). Alkaline salts in the sample also cause the formation of a heterogeneous mixture of multiple analyte salts, a problem that increases with increasing number of phosphate groups. These mixtures result in a loss of mass resolution and accuracy as well as a poorer signal-to-noise ratio (Little, DP et al., (1995) Proc. Natl. Acad Sci., USA 92: 2315-2322; Nordhoff E., Cramer, R., Karas, M., Hillenkamp, F., Kirpekar, F., Kristiansen, K. and Roepstorff, P. (1993), Nucleic Acids Res. 21: 3347-3357). The RNase digestions were therefore carried out under conditions that compared to those in the litera conditions are somewhat modified. These are summarized in Table VII above. For RNase T 1 , A, CL 3 and Cusativin Tris-HCl (pH 6-7.5) was used as buffer. 20 mM DAC provides a pH of 5, which is recommended for maximal activity of RNases U2 and PhyM. It has been found that a concentration of these compounds of 10-20 mM does not significantly affect the MALDI analysis. To investigate the specificity of the selected ribonucleases under these conditions, three synthetic 20-25 mer RNA molecules with different nucleotide sequences were digested.
Die
MALDI-MS-Spektren der
In
Bei größeren RNA-Molekülen ist bekannt, dass die Sekundärstruktur die Gleichmäßigkeit der enzymatischen Spaltungen beeinflusst (Donis-Keller, H. Maxam, A. M. und Gilbert, W. (1977), Nucleic Acids Res. 8, 3133–3142). Dies lässt sich prinzipiell durch veränderte Reaktionsbedingungen bewältigen. In Testlösungen mit 5–7 M Harnstoff bleibt die Aktivität der RNasen, wie T2, U2, A, Cl3 und PhyM bekanntlich erhalten (Donis-Keller, H: Maxam, A. M. und Gilbert, W. (1977), Nucleic Acids Res. 4:2527–2537); Boguski, M. S. Hieter, P. A. und Levy, C. C (1980), J. Biol. Chem., 255:2160–2163; (Doni-Keller, H. (1980), Nucleic Acids Res. 8, 3133–3142), wobei die RNA ausreichend denaturiert wird. Die UV-MALDI-Analyse mit 3-HPA als Matrix ist bei so hohen Harnstoffkonzentrationen in der Probe nicht möglich. Die MALDI-Analyse der Proben war bis zu einer Konzentration von 2 M Harnstoff im Reaktionspuffer noch möglich, obwohl signifikante Änderungen in der Matrix-Kristallisation beobachtet wurden. Die Spektren des RNA-20-mers (Probe B), verdaut in Gegenwart von 2 M Harnstoff, ähnelten noch denjenigen, die unter den in Tabelle VII aufgeführten Bedingungen erhalten wurden.For larger RNA molecules, it is known that the secondary structure affects the uniformity of enzymatic cleavage (Donis-Keller, H. Maxam, AM and Gilbert, W. (1977), Nucleic Acids Res. 8, 3133-3142). This can be mastered in principle by changing reaction conditions. In the test solutions of 5-7 M urea, the activity of RNases, such as T 2, U 2, A, 3 and Cl PhyM condition known (Donis-Keller, H remains: Maxam, AM and Gilbert, W. (1977), Nucleic Acids Res. 4: 2527-2537); Boguski, MS Hieter, PA and Levy, C.C. (1980) J. Biol. Chem., 255: 2160-2163; (Doni-Keller, H. (1980), Nucleic Acids Res. 8, 3133-3142), where the RNA is sufficiently denatured. The UV-MALDI analysis with 3-HPA as a matrix is not possible at such high urea concentrations in the sample. The MALDI analysis of the samples was still possible up to a concentration of 2 M urea in the reaction buffer, although significant changes in matrix crystallization were observed. The spectra of the RNA-20mer (Sample B) digested in the presence of 2 M urea were still similar to those obtained under the conditions listed in Table VII.
Die
Spaltung mit RNasen, die ausschließlich eine Nukleobase erkennen,
ist zur Verringerung der Komplexität der Fragmentierungsmuster
wünschenswert
und erleichtert somit die Kartierung der entsprechenden Nukleobase.
Die RNasen CL3 und Cursavitin sind Enzyme,
von denen berichtet wurde, dass sie an Cytidylsäureresten spalten. Bei eingeschränktem RNase-CL3- und Cursativin-Verdau des RNA-20-mers
(Probe B) unter nicht-denaturierenden Bedingungen wurden Fragmente,
die den Spaltungen an den Cytidyl-Resten entsprechen, tatsächlich beobachtet
(
Schließlich lieferte
die eingeschränkte
alkalische Hydrolyse ein Kontinuum von Fragmenten (
Trennung
der 5'-biotinylierten
Fragmente. Streptavidin-beschichtete Magnetperlen (Dynal) wurden
auf die Extraktion von Fragmenten untersucht, die den ursprünglichen
5'- Terminus aus
den Verdaus enthielten. Die Hauptmerkmale, die für diesen Festphasenansatz überprüft werden
müssen,
sind die selektive Immobilisierung und die effiziente Elution der
biotinylierten Spezies. In vorausgehenden Experimenten wurden eine 5'-biotinylierte DNA
(19 nt) und Streptavidin inkubiert und nach Standard-Präparation
mittels MALDI analysiert. Trotz der hohen Affinität der Streptavidin-Biotin-Wechselwirkung
wurde der intakte Komplex nicht in den MALDI-Spektren gefunden.
Stattdessen wurden Signale der monomeren Untereinheit von Streptavidin
und der biotinylierten DNA nachgewiesen. Es ist nicht bekannt, ob
der Komplex in der sauren Matrixlösung (pKa 3) oder während des
MALDI-Desorptionsverfahrens dissoziiert. Überraschenderweise werden die
gleichen Ergebnisse nicht beobachtet, wenn Streptavidin auf einer
festen Oberfläche,
wie etwa Magnetperlen, immobilisiert wird. Ein Gemisch aus zwei
5'-biotinylierten
DNA-Proben (19 nt und 27 nt) und zwei unmarkierten DNA-Sequenzen (12 nt
und 22 nt) wurde mit den Perlen inkubiert. Die Perlen wurden extrahiert
und vor der Inkubation in der 3-HPA-MALDI-Matrix sorgfältig gewaschen.
Aus diesen Proben konnten keine Analytsignale erhalten werden. Zur
Untersuchung, ob die biotinylierten Spezies an die Perlen gebunden
hatten, wurde eine Elution der extrahierten und gewaschenen Perlen
durchgeführt,
indem in Gegenwart von 95% Formamid bei 90°C erhitzt wurde. Man erwartet,
dass dieses Verfahren Streptavidin denaturiert, wodurch der Streptavidin/Biotin-Komplex aufbricht.
Für die praktische
Anwendung dieses Festphasenverfahrens zur Sequenzierung ist eine
maximale Effizienz von Bindung und Elution der biotinylierten Spezies
von herausragender Bedeutung. Unter einer Vielzahl von bisher untersuchten
Bedingungen ergab die Zugabe von Salzen, wie EDTA, die besten Ergebnisse
im Fall der DNA-Sequenzierung, indem der Puffer Ionenstärke erhielt
(Tong, X. und Smith, L. M. (1992), Anal. Chem. 64, 2672–2677).
Um einen solchen Effekt auf das Festphasenverfahren zu untersuchen,
wurden mehrere Salzadditive auf die Bindung und Elution des 5'- biotinylierten
RNA-in-vitro-Transkripts (49 nt) untersucht. Die Ergebnisse sind
in
Die
Verwendbarkeit der Abtrennung mit Streptavidin-beschichteten Magnetperlen
für die
RNA-Sequenzierung wurde für
die RNase U2-Spaltung des 5'-biotinylierten RNA-in-vitro-Transkripts
(49 nt) gezeigt (
BEISPIEL 22EXAMPLE 22
Parallele DNA-Sequenzierungs-Mutationsanalyse und Mikrosatelliten-Analyse unter Verwendung von Primern mit Markierungen und Massenspektrometrie-NachweisParallel DNA sequencing mutation analysis and microsatellite analysis using primers with labels and mass spectrometry detection
Dieses Beispiel beschreibt den spezifischen Einfang von DNA-Produkten, die in der DNA-Analyse erzeugt werden. Das Einfangen wird durch eine spezifische Markierung (5 bis 8 Nukleotide lang) am 5'-Ende des Analyseproduktes vermittelt, die an eine komplementäre Sequenz bindet. Die Einfangsequenz kann durch ein partiell doppelsträngiges Oligonukleotid, das an einen festen Träger gebunden ist, bereitgestellt werden. Eine andere DNA-Analyse (z. B. Sequenzierung, Mutation, Diagnose, Mikrosatelliten-Analyse) kann parallel durchgeführt werden, wobei beispielsweise ein herkömmliches Röhrchen oder eine Mikrotiterplatte (MTP) verwendet wird. Die Produkte werden dann spezifisch eingefangen und mittels der komplementären Identifikationssequenz auf dem Markierungs-Oligonukleotid sortiert. Das Einfang-Oligonukleotid kann über eine chemische oder biologische Bindung an einen festen Träger (z. B Silizium-Chip) gebunden sein. Die Identifikation der Probe wird durch die vordefinierte Position des Haupt-Oligonukleotids bereitgestellt. Die Reinigung, Konditionierung und Analyse durch Massenspektrometrie erfolgen auf einem festen Träger. Dieses Verfahren wurde zum Einfangen spezifischer Primer mit einer 6-Basen-Markierungssequenz angewendet.This Example describes the specific capture of DNA products, which are generated in the DNA analysis. The capture is through a specific label (5 to 8 nucleotides long) at the 5 'end of the analyte which binds to a complementary sequence. The capture sequence can be replaced by a partially double-stranded oligonucleotide, the to a solid support is bound to be provided. Another DNA analysis (eg. Sequencing, mutation, diagnosis, microsatellite analysis) carried out in parallel wherein, for example, a conventional tube or a microtiter plate (MTP) is used. The products are then specifically captured and by means of the complementary Identification sequence sorted on the tag oligonucleotide. The capture oligonucleotide can via a chemical or biological bond to a solid support (e.g. B silicon chip). The identification of the sample becomes provided by the predefined position of the major oligonucleotide. Purification, conditioning and analysis by mass spectrometry take place on a solid support. This procedure was used to capture specific primers with a 6-base labeling sequence applied.
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
Genomische DNA.Genomic DNA.
Genomische DNA wurde von gesunden Individuen erhalten.genomic DNA was obtained from healthy individuals.
PCR-AmplifikationPCR amplification
Die PCR-Amplifikationen eines Teils des β-Globin-Gens wurde unter Verwendung von β-2 d(CATTTGCTTCTGACACAACT, SEQ ID Nr. 66) als Vorwärts-Primer und β11 d(TCTCTGTCTCCACATGCCCAG, SEQ ID Nr. 67) als Rückwärts-Primer durchgeführt. Das PCR-Gesamtvolumen betrug 50 μl, einschließlich 200 ng genomischer DNA; 1 E Taq-Polymerase (Boehringer-Mannheim, Kat. Nr. 159594); 1,5 mM MgCl2, 0,2 mM dNTPs (Boehringer-Mannheim, Kat. Nr. 1277049) und 10 pMol jedes Primers. Ein spezifisches Fragment des β-Globin-Gens wurde unter Verwendung der nachfolgenden Zyklusbedingungen amplifiziert: 5 min bei 94°C, gefolgt von 40 Zyklen zu je 30 sek bei 94°C, 45 sek bei 53°C, 30 sek bei 72°C und einer abschließenden Verlängerung von 2 min bei 72°C. Die Reinigung des amplifizierten Produktes und die Entfernung nicht-eingebauter Nukleotide erfolgte mit dem QIAquick-Reinigungs-Kit (Qiagen, Kat. 28104). Ein Fünftel des gereinigten Produktes wurde zur Primer-Oligo-Basen-Extension (PROBE) bzw. für Sequenzierungsreaktionen verwendet.PCR amplification of a portion of the β-globin gene was performed using β-2d (CATTTGCTTCTGACACAACT, SEQ ID NO: 66) as the forward primer and β11d (TCTCTGTCTCCACATGCCCAG, SEQ ID NO: 67) as the reverse primer , The total PCR volume was 50 μl, including 200 ng of genomic DNA; 1 E Taq polymerase (Boehringer-Mannheim, Cat. No. 159594); 1.5 mM MgCl 2 , 0.2 mM dNTPs (Boehringer-Mannheim, cat. No. 1277049) and 10 pmoles of each primer. A specific fragment of the β-globin gene was amplified using the following cycling conditions: 94 ° C for 5 min, followed by 40 cycles of 30 sec at 94 ° C, 45 sec at 53 ° C, 30 sec at 72 ° C and a final extension of 2 min at 72 ° C. Purification of the amplified product and removal of unincorporated nucleotides was done with the QIAquick Purification Kit (Qiagen, Cat. 28104). One fifth of the purified product was used for primer oligo base extension (PROBE) or for sequencing reactions.
Primer Oligo-Basen-Extension (PROBE) und SequenzierungsreaktionenPrimer oligo-base extension (PROBE) and sequencing reactions
Der
Nachweis der mutmaßlichen
Mutationen im menschlichen β-Globin-Gen
bei Codon 5 und 6 und bei Codon 30 bzw. in der IVS-1-Donor-Stelle
erfolgte parallel (
Einfangen mittels der TAG-Sequenz und ProbenpraparationCapture by means of the TAG sequence and Sample Preparation
Die
Einfang-Oligonukleotide cap-tag1 d(GACGACGACTGCTACCTGACTCCA, SEQ
ID Nr. 70 bzw. cap-tag2 d(ACAGCGGACTGCTACCTGACTCCA, SEQ ID Nr. 71)
wurden an äquimolare
Mengen von uni-as d(TGGAGTCAGGTAGCAGTC, SEQ ID Nr. 72 hybridisiert
(
ERGEBNISSERESULTS
Spezifisches
Einfangen eines Gemisches von Extensionsprodukten durch eine kurze
komplementäre Sequenz
wurde zur Isolation von Sequenzierungs- und Primer-Oligo-Basen-Extensions-(PROBE)-Produkten angewendet.
Dieses Verfahren wurde zum Nachweis mutmaßlicher Mutationen im menschlichen β-Globin-Gen
in Codon 5 und 6 und in Codon 30 bzw. der IVS-1-Donorstelle verwendet
(
Die
PROBE-Produkte eines Individuums (
Analysen
dessen, was an cap-tag2 gebunden hatte (
Zum
Beweis, dass dieser Ansatz ebenfalls zum Einfangen spezifischer
Sequenzprodukte geeignet ist, wurden die beiden gleichen Primer β-TAG1 bzw. β-TAG2 verwendet. Die
Primer wurden gemischt, in einer Sequenzierungsreaktion verwendet
und dann unter Verwendung des vorstehend erläuterten Verfahrens sortiert. Mit
diesen Primern wurden zwei unterschiedliche Terminationsreaktionen
mittels ddATP und ddCTP durchgeführt
(
Wie vorstehend gezeigt, ist nun die Parallelanalyse unterschiedlicher Mutationen (z. B. unterschiedlicher PROBE-Primer) möglich. Das beschriebene Verfahren eignet sich zudem zum Einfangen spezifischer Sequenzierungsprodukte. Das Einfangen kann zur Abtrennung verschiedener Sequenzier-Primer aus einem Reaktionsröhrchen/Well, zur Isolation spezifischer multiplex-amplifizierter Produkte, PROBE-Produkte usw. verwendet werden. Herkömmliche Verfahren, wie Zyklus-Sequenzierung, und gebräuchliche Volumina können eingesetzt werden. Eine universelle Chip-Gestaltung ermöglicht die Verwendung verschiedener Anwendungen. Dieses Verfahren kann zudem für einen hohen Durchsatz automatisiert werden.As As shown above, the parallel analysis is different Mutations (eg different PROBE primers) possible. The described method is also suitable for capturing specific Sequencing products. The capture can be used to separate different Sequencing primer from a reaction tube / well, for isolation specific multiplex amplified products, PROBE products, etc. be used. conventional Methods, such as cycle sequencing, and in use Volumes can be used become. A universal chip design allows the use of different Applications. This process can also be automated for high throughput become.
BEISPIEL 23EXAMPLE 23
Deletions-Nachweis durch MassenspektrometrieDeletion detection by mass spectrometry
Für den massenspektrometrischen Nachweis einer Deletion in einem Gen lassen sich verschiedene Formate verwenden. Beispielsweise kann die Molekülmasse eines doppelsträngigen Amplifikationsprodukts bestimmt werden, oder einer oder beide Stränge des doppelsträngigen Produktes können isoliert werden, und die Masse kann, wie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben, gemessen werden.For the mass spectrometric Detection of a deletion in a gene can be different formats use. For example, the molecular weight of a double-stranded amplification product can be determined or one or both strands of the double-stranded product can be isolated, and the mass can, as in the previous examples be measured.
Wie hier beschrieben, kann alternativ eine spezifische Enzymreaktion durchgeführt werden, und die Masse des entsprechenden Produktes kann durch Massenspektrometrie bestimmt werden. Die Deletionsgröße kann bis zu mehreren zehn Basen Länge betragen, was noch den gleichzeitigen Nachweis des Wildtyps und des mutierten Allels ermöglicht. Durch gleichzeitigen Nachweis der spezifischen Produkte lässt sich in einer einzigen Reaktion identifizieren, ob das Individuum für ein spezifisches Allel oder für eine spezifische Mutation homozygot oder heterozygot ist.As described herein may alternatively be a specific enzyme reaction carried out be, and the mass of the corresponding product can by mass spectrometry be determined. The deletion size can up to several ten bases in length what is still the simultaneous detection of wild type and of the mutant allele. By simultaneous detection of specific products can be identify in a single reaction, whether the individual is for a specific Allele or for a specific mutation is homozygous or heterozygous.
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
Genomische DNAGenomic DNA
Genomische Leukozyten-DNA wurde von nicht-verwandten gesunden Individuen erhalten.genomic Leukocyte DNA was obtained from unrelated healthy individuals.
PCR-AmplifikationPCR amplification
Die
PCR-Amplifikation der Ziel-DNA wurde so etabliert und optimiert,
dass die Reaktionsprodukte ohne weiteren Reinigungsschritt zum Einfangen
mit Streptavidinbeschichteten Perlen verwendet werden konnten. Die
Primer für
die Ziel-Amplifikation
und für
die PROBE-Reaktionen waren wie folgt:
CKRΔ-F: d(CAG CTC TCA TTT TCC ATA
C, SEQ ID Nr. 73) und CKRΔ-R
bio: d(AGC CCC AAG ATG ACT ATC, SEQ ID Nr. 74). CKR-5 wurde mit
dem nachstehenden Programm amplifiziert: 2 min bei 94°C, 45 sek
bei 52°C,
5 sek bei 72°C,
und eine abschließende
Verlängerung
von 5 min bei 72°C.
Das Endvolumen betrug 50 μl,
einschließlich
200 ng genomischer DNA, 1 E Taq-Polymerase (Boehringer-Mannheim,
Kat. Nr. 1596594), 1,5 mM MgCl2, 0,2 mM
DNTPS (Boehringer-Mannheim, Kat. Nr. 1277049), 10 pMol unmodifizierter
Vorwärts-Primer
und 8 pMol biotinylierter Rückwärts-Primer.The PCR amplification of the target DNA was established and optimized so that the reaction products could be used without further purification step to capture with streptavidin coated beads. The primers for the target amplification and for the PROBE reactions were as follows:
CKRΔ-F: d (CAG CTC TCA TTT TCC ATA C, SEQ ID NO: 73) and CKRΔ-R bio: d (AGC CCC AAG ATG ACT ATC, SEQ ID NO: 74). CKR-5 was amplified with the following program: 94 ° C for 2 minutes, 52 ° C for 45 seconds, 72 ° C for 5 seconds, and a final 5 minutes extension at 72 ° C. The final volume was 50 μL, including 200 ng of genomic DNA, 1 U Taq polymerase (Boehringer-Mannheim, cat. No. 1596594), 1.5 mM MgCl 2 , 0.2 mM DNTPS (Boehringer-Mannheim, cat. No. 1277049), 10 pmol unmodified forward primer and 8 pmol biotinylated reverse primer.
Einfangen und Denaturieren der biotinylierten MatrizenCapture and denature the biotinylated matrices
10 μl paramagnetische Perlen, beschichtet mit Streptavidin (10 mg/ml; Dynal, Dynabeads M-280 Streptavidin, Kat. Nr. 112.06) in 5 × Bindungslösung (5 M NH4Cl, 0,3 M NH4OH) wurden zu 45 μl PCR-Reaktion (5 μl PCR-Reaktion wurden zur Elektrophorese aufbewahrt) zugegeben. Nach Bindung durch Inkubation für 30 min bei 37°C wurde der Überstand verworfen. Die eingefangenen Matrizen wurden mit 50 μl 100 mM NaOH für 5 min bei Umgebungstemperatur denaturiert, einmal mit 50 μl 50 mM NH4OH und dreimal mit 100 μl 10 mM Tris/Cl, pH 8,0, gewaschen. Die einzelsträngige DNA diente als Matrize für PROBE-Reaktionen.10 μl of paramagnetic beads coated with streptavidin (10 mg / ml; Dynal, Dynabeads M-280 streptavidin, cat. No. 112.06) in 5 × binding solution (5 M NH 4 Cl, 0.3 M NH 4 OH) became 45 μl PCR reaction (5 μl PCR reaction was saved for electrophoresis). After binding by incubation for 30 min at 37 ° C, the supernatant was discarded. The trapped templates were denatured with 50 μl of 100 mM NaOH for 5 min at ambient temperature, washed once with 50 μl of 50 mM NH 4 OH and three times with 100 μl of 10 mM Tris / Cl, pH 8.0. The single-stranded DNA served as a template for PROBE reactions.
Primer-Oligo-Basen-Extensions-(PROBE)-ReaktionPrimer oligo base Extensions (PROBE) reaction
Die
PROBE-Reaktion wurde mit Sequenase 2.0 (USB Kat. Nr. E70775Z, einschließlich Puffer)
durchgeführt.
dATP/dGTP und ddTTP wurden von Boehringer-Mannheim (Kat. Nr. 1277049 und 1008382)
bezogen. d(CAG CTC TCA TTT TCC ATA C (SEQ ID Nr. 73) wurde als PROBE-Primer
(
T4-Behandlung der DNAT4 treatment of DNA
Zur Herstellung stumpf-endiger DNA wurden die Amplifikationsprodukte mit T4-DNA-Polymerase (Boehringer-Mannheim Kat. Nr. 1004786) behandelt. Die Reaktionen wurden gemäß dem Hersteller-Protokoll für 20 min bei 11°C durchgeführt.to Preparation of blunt-ended DNA became the amplification products with T4 DNA polymerase (Boehringer-Mannheim Cat. No. 1004786). The reactions were made according to the manufacturer's protocol for 20 min at 11 ° C carried out.
Direkte Größenbestimmung der verlängerten ProdukteDirect sizing of the extended ones Products
Zur Bestimmung der Größe des amplifizierten Produktes wurde MALDI-TOF bei einem Strang des Amplifikationsprodukts angewendet. Die Proben wurden wie vorstehend beschrieben an die Perlen gebunden und wie nachstehend beschrieben konditioniert und denaturiert.to Determination of the size of the amplified Product became MALDI-TOF on one strand of the amplification product applied. The samples were transferred to the Beaded and conditioned as described below and denatured.
DNA-KonditionierungDNA conditioning
Nach der PROBE-Reaktion wurde der Überstand verworfen, und die Perlen wurden zuerst in 50 μl 700 mM NH4-Citrat und als zweites in 50 μl 50 mM NH4-Citrat gewaschen. Die erzeugten diagnostischen Produkte wurden von der Matrize entfernt, indem die Perlen 2 min bei 80°C in 2 μl H2O erhitzt wurden. Der Überstand wurde zur MALDI-TOF-Analyse verwendet.After the PROBE reaction, the supernatant was discarded and the beads were washed first in 50 μl of 700 mM NH 4 citrate and second in 50 μl of 50 mM NH 4 citrate. The generated diagnostic products were removed from the template by heating the beads for 2 min at 80 ° C in 2 μl H 2 O. The supernatant was used for MALDI-TOF analysis.
Proben-Präparation und Analyse mittels MALDI-TOF-MassenspektrometrieSample preparation and analysis by means of MALDI-TOF mass spectrometry
Spektrometriespectrometry
Die Proben-Präparation erfolgte durch Mischen von 0,6 μl Matrix-Lösung (0,7 M 3-Hydroxypicolinsäure, 0,07 M dibasisches Citrat in 1:1 H2O:CH3CN) mit 0,3 μl diagnostischen PROBE-Produkten in Wasser auf einem Probenziel und Trocknenlassen an Luft. Bis zu 100 Proben wurden zum Einbringen in den Quellenbereich eines unmodifizierten Perspective Voyager MALDI-TOF-Gerätes, das im Linear-Modus mit verzögerter Extraktion und 5 und 30 kV an der Ziel- bzw. Umwandlungsdynode betrieben wurde, punktförmig auf eine Probenzielscheibe aufgetragen. Theoretische durchschnittliche Molekülmassen (Mr(ber.)) der Analyten wurden aus den atomaren Zusammensetzungen berechnet, die aufgezeichneten experimentellen Mr(exp.)-Werte waren diejenigen der einfach protonierten Form, die mittels interner Kalibrierung mit unverlängerten Primern im Fall der PROBE-Reaktionen bestimmt wurden.Sample preparation was carried out by mixing 0.6 μl of matrix solution (0.7 M 3-hydroxypicolinic acid, 0.07 M dibasic citrate in 1: 1 H 2 O: CH 3 CN) with 0.3 μl of diagnostic SAMPLE. Products in water on a sample target and allowed to dry in air. Up to 100 samples were spotted onto a sample target for insertion into the source area of an unmodified Perspective Voyager MALDI-TOF instrument operating in the delayed extraction linear mode and 5 and 30 kV at the target and conversion dynodes, respectively. Theoretical average molecular masses (M r (calc.)) Of the analytes were calculated from the atomic compositions, the recorded experimental M r (exp.) Values were those of the monoprotic form, which were determined by internal calibration with primers in the case of the PROBE. Reactions were determined.
Herkömmliche Analysenconventional analyzes
Die herkömmlichen Analysen erfolgten durch native Polyacrylamid-Gelelektrophorese gemäß Standard-Protokollen. Die diagnostischen Produkte wurden vor dem Auftragen auf die Gels mit Formamid denaturiert und mit Ethidiumbromid bzw. Silber angefärbt.The usual Analyzes were performed by native polyacrylamide gel electrophoresis according to standard protocols. The diagnostic products were tested before applying to the gels denatured with formamide and stained with ethidium bromide or silver.
ERGEBNISSERESULTS
Der
CKR-5-Status der 10 zufällig
ausgewählten
DNA-Proben gesunder Individuen wurde analysiert. Leukozyten-DNA
wurde durch PCR amplifiziert, und ein Aliquot des amplifizierten
Produktes wurde durch Standard-Polyacrylamid-Gelelektrophorese und Silberfärbung der
DNA (
Das
unspezifisch angefügte
Adenin kann durch Behandlung der DNA mit T4-DNA-Polymerase von der amplifizierten DNA
entfernt werden. DNA, die von einem heterozygoten und einem homozygoten
Individuum stammte, wurde nach der T4-DNA-Polymerase-Behandlung analysiert.
Die
anderen drei Peaks sind mehrfach geladene Moleküle der Ausgangspeaks. Das Massenspektrogramm
für die
homozygote DNA zeigt einen Peak einer Masse von 23.004 Da, was dem
Wildtyp-DNA-Strang ohne zusätzlich
angefügtes
Adenin entspricht. Sämtliche
anderen Peaks stammen von mehrfach geladenen Molekülen dieser
DNA. Die amplifizierten Produkte können durch direkte Bestimmung
ihrer Massen analysiert werden, wie vorstehend beschrieben, oder
durch Messen der Massen von Produkten, die vom amplifizierten Produkt
in einer weiteren Reaktion stammen. In dieser Primer-Oligo-Basen-Extensions-(PROBE)-Reaktion wird
ein Primer, der intern sein kann, wie bei der geschachtelten PCR,
oder zu einem der PCR-Primer identisch ist, nur um einige Basen
verlängert,
bevor das Terminations-Nukleotid
eingebaut wird. In Abhängigkeit
von der Extensionslänge
kann der Genotyp bestimmt werden. CKRΔ-F wurde als PROBE-Primer verwendet
und dATP/dGTP und ddTP als Nukleotide. Die Primerextension ist im
Falle einer Wildtyp-Matrize
AGT und im Falle der Deletion AT (
Das
Beispiel zeigt, dass die Deletionsanalyse durch Massenspektrometrie
durchgeführt
werden kann. Wie hier gezeigt, kann die Deletion durch direkten
Nachweis der einzelsträngigen
amplifizierten Produkte, oder durch Analyse spezifisch erzeugter
diagnostischer Produkte (PROBE) analysiert werden. Wie im nachstehenden
Beispiel 26 gezeigt ist, können
außerdem
amplifizierte doppelsträngige
DNA-Produkte analysiert werden.
Sämtliche Massen sind in Dalton angegeben.All Masses are given in Dalton.
BEISPIEL 24EXAMPLE 24
Pentaplex-tc-PROBEPentaplex tc-PROBE
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Der Multiplex-Betrieb der Thermocycling-Primer-Oligo-Basen-Extension (tcPROBE) erfolgte mit fünf polymorphen Stellen in drei unterschiedlichen Apolipoprotein-Genen, von denen man annimmt, dass sie an der Pathogenese von Arteriosklerose beteiligt sind. Das Apolipoprotein-A-IV-Gen (Codons 347 und 360), das Apolipoprotein-E-Gen (Codons 112 und 158) und das Apolipoprotein-B-Gen (Codon 3500) wurden untersucht. Alle Massenspektren waren hinsichtlich der fünf polymorphen Stellen leicht zu interpretieren.Of the Multiplexed operation of the thermocycling primer oligo base extension (tcPROBE) was done with five polymorphic Represent in three different apolipoprotein genes that are thought to be involved in the pathogenesis of arteriosclerosis. The apolipoprotein A-IV gene (Codons 347 and 360), the apolipoprotein E gene (codons 112 and 158) and the apolipoprotein B gene (codon 3500) were examined. All mass spectra were in regards to the five polymorphic passages easy to interpret.
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
PCR-AmplifikationPCR amplification
Menschliche genomische Leukozyten-DNA wurde für die PCR verwendet. Im folgenden sind die Primer aufgelistet, die für die gesonderte Amplifikation von Abschnitten der Apo-A-IV-, Apo-E- und Apo-B-Gene verwendet wurden: Human genomic leukocyte DNA was used for the PCR. Listed below are the primers used for the separate amplification of portions of the Apo A-IV, Apo E and Apo B genes:
Taq-Polymerasc und 10×-Puffer wurden von Boehringer-Mannheim (Deutschland) bezogen und dNTPs von Pharmacia (Freiburg, Deutschland). Das gesamte Volumen der PCR-Reaktion betrug 50 μl, einschließlich 10 pmol jedes Primers und 10% DMSO (Dimethylsulfoxid, Sigma) (kein DMSO für die PCR des Apo-B-Gens), wobei ca. 200 mg genomische DNA als Matrize und eine dNTP-Endkonzentration von 200 μM verwendet wurden. Die Lösungen wurden auf 80°C erhitzt, bevor 1 E Taq-Polymerase zugegeben wurde; die PCR-Bedingungen waren; 5 min bei 95°C, anschließend 2 Zyklen mit 30 sek bei 94°C, 30 sek bei 62°C, 30 sek bei 72°C, 2 Zyklen mit 30 s bei 94°C, 30 sek bei 58°C, 30 sek bei 72°C, 35 Zyklen mit 30 sek bei 94°C, 30 sek bei 56°C, 30 sek bei 72°C, und einer abschließenden Extensionszeit von 2 min bei 72°C. Um nicht-eingebaute Primer und Nukleotide zu entfernen wurden die amplifizierten Produkte mit dem „QIAquick"-Kit (Qiagen, Deutschland) gereinigt, wobei die gereinigten Produkte in 50 μl TE-Puffer (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 80) eluiert wurden.Taq polymerase and 10x buffer were purchased from Boehringer-Mannheim (Germany) and dNTPs from Pharmacia (Freiburg, Germany). The total volume of the PCR reaction was 50 μl, including 10 pmol of each primer and 10% DMSO (dimethyl sulfoxide, Sigma) (no DMSO for the PCR of the apo B gene), with approximately 200 mg of genomic DNA as template and a dNTP final concentration of 200 μM were used. The solutions were heated to 80 ° C before adding 1 E Taq polymerase; the PCR conditions were; 5 min at 95 ° C, then 2 cycles of 30 sec at 94 ° C, 30 sec at 62 ° C, 30 sec at 72 ° C, 2 cycles of 30 sec at 94 ° C, 30 sec at 58 ° C, 30 sec at 72 ° C, 35 cycles at 30 sec at 94 ° C, 30 sec at 56 ° C, 30 sec at 72 ° C, and a final extension time of 2 min at 72 ° C. To remove unincorporated primers and nucleotides, the amplified products were purified with the "QIAquick" kit (Qiagen, Germany), with the purified products in 50 μl of TE buffer (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 80 ) were eluted.
Bindung der amplifizierten Produkte an PerlenBinding of the amplified Products on pearls
10 μl jedes gereinigten amplifizierten Produktes wurden an 5 μl DynaBeads (Dynal, M-280 Streptavidin) angebunden, und gemäß des Dynal-Protokolls denaturiert. Für die Pentaplex-tc-PROBE-Reaktion wurden die drei verschiedenen amplifizierten Produkte (gebunden an die Perlen) zusammengefasst.10 μl of each purified amplified product were added to 5 μl DynaBeads (Dynal, M-280 streptavidin). connected, and according to the Dynal protocol denatured. For the pentaplex-tc-PROBE reaction was amplified the three different ones Products (bound to the beads) summarized.
Tc-PROBETc-PROBE
Für die PROBE-Reaktion wurden die folgenden Primer verwendet: For the PROBE reaction, the following primers were used:
Die tc-PROBE wurde in einem Endvolumen von 25 μl durchgeführt, worin 10 pmol jedes der oben genannten Primer, 2,5 E Thermoquenase (Amersham), 2,5 μl Thermoquenase-Puffer und 50 μM dTTP (Endkonzentrationen) und 200 μM ddA/C/GTP enthalten waren. Die Röhrchen, die das Gemisch enthielten, wurden in einen Thermocycler gegeben und den folgenden Cycling-Bedingungen unterworfen: Denaturierung (94°C): der Überstand wurde sorgfältig von den Perlen entfernt und durch Ethanolpräzipitation 'entsalzt', um nichtflüchtige Kationen, wie etwa Na+ und K+ gegen NH4 + auszutauschen, welches während des Ionisationsvorgangs verdampfte; 5 μl 3 M Ammoniumacetat (pH 6,5), 0,5 μl Glykogen (10 mg/ml, Sigma), 25 μl H2O und 110 μl absolutes Ethanol wurden zu 25 μl PROBE-Überstand zugegeben und für 1 Stunde bei 4°C inkubiert. Nach 10 minütiger Zentrifugation bei 13.000 × g wurde das Sediment in 70%-igem Ethanol gewaschen und in 1 μl 18 MOhm/cm H2O resuspendiert. Ein 0,35 μl-Aliquot der resuspendierten DNA wurde mit 0,35 μl Matrix-Lösung (0,7 M 3-Hydroxypicolinsäure (3-HPA), 0,07 M Ammoniumcitrat in 1:1 H2O:CH3CN) auf einer Edelstahl-Probenzielscheibe vermischt und an Luft trocknen gelassen, bevor das Spektrum mit dem Thermo-Bioanalysis Version 2000 MALDI-TOF-Gerät, das im Reflektron-Modus mit 5 und 20 kV an der Ziel- bzw. der Umwandlungsdynode betrieben wurde, aufgenommen wurde. Die theoretischen durchschnittlichen Molekülmassen (Mr(ber.) der Fragmente wurden aus den atomaren Zusammensetzungen berechnet. Eine externe Kalibrierung wurde mit einem synthetischen (ATCG)n-Oligonukleotid (3,6–1,8 kDa) vorgenommen. Positive Ionenspektren von 1 bis 37.500 Da wurden aufgenommen.The tc-PROBE was carried out in a final volume of 25 μl, in which 10 pmol of each of the above-mentioned primers, 2.5 U thermoquenase (Amersham), 2.5 μl thermoquenase buffer and 50 μM dTTP (final concentrations) and 200 μM ddA / C / GTP were included. The tubes containing the mixture were placed in a thermocycler and subjected to the following cycling conditions: Denaturation (94 ° C): the supernatant was carefully removed from the beads and 'desalted' by ethanol precipitation to give non-volatile cations, such as Na exchange + and K + for NH 4 + , which evaporated during the ionization process; 5 μl 3 M ammonium acetate (pH 6.5), 0.5 μl glycogen (10 mg / ml, Sigma), 25 μl H 2 O and 110 μl absolute ethanol were added to 25 μl of PROBE supernatant and incubated for 1 hour at 4 ° C incubated. After centrifugation at 13,000 × g for 10 minutes, the sediment was washed in 70% ethanol and resuspended in 1 μl of 18 MOhm / cm H 2 O. A 0.35 μl aliquot of the resuspended DNA was mixed with 0.35 μl of matrix solution (0.7 M 3-hydroxypicolinic acid (3-HPA), 0.07 M ammonium citrate in 1: 1 H 2 O: CH 3 CN). on a stainless steel sample target and allowed to air dry before recording the spectrum on the Thermo-Bioanalysis Version 2000 MALDI-TOF instrument operating in 5 and 20 kV reflectron mode at the target and conversion dynodes, respectively has been. The theoretical average molecular masses (M r (calc.) Of the fragments were calculated from the atomic compositions.) An external calibration was performed with a synthetic (ATCG) n oligonucleotide (3.6-1.8 kDa) Positive ion spectra from 1 to 37,500 were recorded.
ERGEBNISSERESULTS
Tabelle
VIII zeigt die berechneten Molekülmassen
aller möglichen Extensionsprodukte,
einschließlich der
Masse des Primers selbst.
BEISPIEL 25EXAMPLE 25
Sequenzierung der Exons 5 bis 8 des p53-Gens durch MassenspektrometrieSequencing of exons 5 to 8 of the p53 gene by mass spectrometry
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
35 Zyklen von PCR-Reaktionen wurden in einer 96-Well-Mikrotiterplatte durchgeführt, wobei jedes Well ein Gesamtvolumen von 50 μl enthielt, einschließlich 200 ng genomischer DNA, 1 Einheit Taq-DNA-Polymerase, 1,5 mM MgCl2, 0,2 mM dNTPx, 10 pMol des Vorwärts-Primers und 6 oder 8 des biotinylierten Rückwärts-Primers. Die Sequenzen der PCR-Primer, die nach üblicher Chemie hergestellt wurden (N. D. Sinha, J. Biernat, H. Kter, Tetrahed. Lett. 24:5843–5846 (1983)), sind wie folgt: Thirty-five cycles of PCR reactions were performed in a 96 well microtiter plate, each well containing a total volume of 50 μl, including 200 ng genomic DNA, 1 unit Taq DNA polymerase, 1.5 mM MgCl 2 , 0.2 mM dNTPx, 10 pmol of the forward primer and 6 or 8 of the biotinylated reverse primer. The sequences of the PCR primers prepared according to standard chemistry (ND Sinha, J. Biernat, H. Kter, Tetrahed., Lett. 24: 5843-5846 (1983)) are as follows:
Zu jedem Well der 96-Well-Mikrotiterplatte, welche ungereinigtes amplifiziertes Produkt enthielt, wurden 0,1 mg paramagnetische Streptavidin-Perlen (Dynal) in 10 μl 5 × Bindungslösung (5 M NH4OH) zugegeben und für 30 min bei 37°C inkubiert.To each well of the 96-well microtiter plate containing crude purified amplified product was added 0.1 mg of paramagnetic streptavidin beads (Dynal) in 10 μl of 5X binding solution (5M NH 4 OH) and incubated at 37 ° C for 30 min incubated.
Anschließend wurden die Perlen mit 0,1 M NaOH bei Raumtemperatur für 5 min behandelt, und danach einmal für 5 min bei Raumtemperatur mit 50 mM NH4OH und dann einmal mit 50 mM Tris-HCl gewaschen.Subsequently, the beads were treated with 0.1 M NaOH at room temperature for 5 min, and then washed once for 5 min at room temperature with 50 mM NH 4 OH and then once with 50 mM Tris-HCl.
Vier Didesoxy-Terminationsreaktionen wurden in separaten Wells der Mikrotiterplatte durchgeführt. Insgesamt 84 Reaktionen (21 Primer × 4 Reaktionen/Primer) können in einer einzigen Mikrotiterplatte durchgeführt werden. Zu jedem Well, das immobilisierte einzelsträngige Matrize enthielt, wurde ein Gesamtvolumen von 10 μl Reaktionsgemisch zugegeben, das 1 × Reaktionspuffer, 10 pMol Sequenzierungs-Primer, 250 mM dNTPs, 25 mM eines der ddNTPs und 1 ~ 2 Einheiten Thermosequenase (Amersham) beinhaltete. Die Sequenzierungsreaktionen wurden mit einem Thermal Cycier unter nicht-Cycling-Bedingungen durchgeführt: 1 min bei 80°C, 1 min bei 50°C, mit 0,1°C/sek ansteigend von 50°C auf 72°C und 5 min bei 72°C. Die Perlen wurden dann mit 0,7 M Ammoniumcitrat und anschließend mit 0,05 M Ammoniumcitrat gewaschen. Die Sequenzierungsprodukte wurden dann von den Perlen entfernt, indem die Perlen in 2 μl 50 mM NH4OH für 2 min auf 80°C erhitzt wurden. Der Überstand wurde für die MALDI-TOF MS-Analyse verwendet.Four dideoxy termination reactions were performed in separate wells of the microtiter plate. A total of 84 reactions (21 primer x 4 reactions / primer) can be performed in a single microtiter plate. To each well containing immobilized single-stranded template was added a total volume of 10 μl of reaction mixture containing 1X reaction buffer, 10 pmol sequencing primer, 250 mM dNTPs, 25 mM ddNTPs and 1 ~ 2 units thermosequenase (Amersham). The sequencing reactions were performed with a thermal cycler under non-cycling conditions: 1 min at 80 ° C, 1 min at 50 ° C, 0.1 ° C / sec increasing from 50 ° C to 72 ° C, and 5 min 72 ° C. The beads were then washed with 0.7 M ammonium citrate followed by 0.05 M ammonium citrate. The sequencing products were then removed from the beads by heating the beads in 2 μl of 50 mM NH 4 OH for 2 min at 80 ° C. The supernatant was used for MALDI-TOF MS analysis.
Die Matrix wurde hergestellt wie von Kter et al. beschrieben (Kter, H. et al. Nature Biotechnol, 14:1123–1128 (1996)). Diese gesättigte Matrix-Lösung wurde dann mit reinem Wasser 1,52-fach verdünnt, bevor sie verwendet wurde. 0,3 μl der verdünnten Matrix-Lösung wurden dann vor der Verwendung mit reinem Wasser 1,52 fach verdünnt. 0,3 μl der verdünnten Matrix-Lösung wurden auf das Probenziel aufgetragen und kristallisieren gelassen, anschließend wurden 0,3 μl des wässrigen Analyten zugegeben. Ein Perseptive Voyager DE-Massenspektrometer wurde für die Experimente verwendet, und die Proben wurden üblicherweise im manuellen Modus analysiert. Das Ziel und die Mittelplatte wurden nach jedem Laser-Schuss für 200 Nanosekunden bei +18,2 kV gehalten, und dann wurde die Zielspannung auf +20 kV erhöht. Der Ionen-Führungsdraht im Flugrohr wurde bei ca. 2 V gehalten. Normalerweise wurden für jede Probe 250 Laser-Schüsse akkumuliert. Das Originalspektrum wurde bei einer 500 MHz Digitalisierungsfrequenz aufgenommen, und das Endspektrum wurde durch ein 455 Punkt-Mittel geglättet (Savitsky und Golay (1964), Analytical Chemistry 36:1627). Eine Standard-Kalibrierung des Massenspektrometers wurde zur Identifizierung jedes Peaks und zur Zuordnung der Sequenzen verwendet. Zur Rekalibrierung jedes Spektrums wurden die theoretischen Massenwerte von zwei Sequenzierungspeaks verwendet (D. P. Little, T. L. Cornish, M. J. O'Donnel, A. Braun, R. J. Cotter, H. Kter, Anal. Chem., eingereicht).The Matrix was prepared as described by Kter et al. described (Kter, H. et al. Nature Biotechnol, 14: 1123-1128 (1996)). This saturated matrix solution was then diluted 1.52 times with pure water before being used. 0.3 μl of diluted Matrix solution were then diluted 1.52 times with pure water before use. 0.3 μl of the diluted matrix solution applied to the sample target and allowed to crystallize, then were 0.3 μl of the aqueous Analytes added. A Perseptive Voyager DE mass spectrometer was for the experiments were used and the samples became common analyzed in manual mode. The goal and the center plate were after every laser shot for Held at +18.2 kV for 200 nanoseconds, and then the target voltage increased to +20 kV. The ion guide wire in the Pipe was held at about 2 volts. Usually were for each sample 250 laser shots accumulated. The original spectrum was at a 500 MHz digitizing frequency recorded, and the final spectrum was through a 455 point average smoothed (Savitsky and Golay (1964), Analytical Chemistry 36: 1627). A standard calibration The mass spectrometer was used to identify each peak and used to assign the sequences. To recalibrate each Spectrum became the theoretical mass values of two sequencing peaks Little, T.L. Cornish, M.J. O'Donnel, A. Braun, R.J. Cotter, H. Kter, Anal. Chem., Submitted).
ERGEBNISSERESULTS
Abweichungen des p53-Gens wurden als entscheidender Schritt bei der Entwicklung zahlreicher menschlicher Krebserkrankungen angesehen (Greenblatt et al. (1994) Cancer Res 54, 4855–4878; C. C. Harns (1996), J. Cancer 73 261–269; und D. Sidransky und M. Hollstein (1996), Annu. Res. Med. 47:285–301). Mutationen können als molekulare Indikatoren für die Klonalität oder als frühe Marker für einen Rückfall bei einem Patienten mit einer zuvor identifizierten Mutation in einem Primärtumor dienen (Hainaut et al. (1997), Nucleic Acids Res. 25:151–157). Die Krebsprognose kann je nach der Art der vorhandenen p53-Mutationen variieren (H. S. Goh et al. (1995), Cancer Res. 55:5217–5221). Seit der Entdeckung des p53-Gens wurden mehr als 6000 verschiedene Mutationen entdeckt. Die Exons 5–8 wurden als Sequenzierungs-Ziele ausgesucht, wo sich die meisten Mutationen anhäufen (Hainaut et al. (1997), Nucleic Acids Res. 25:151–157).deviations The p53 gene has been considered a crucial step in the development of many human Cancer diseases (Greenblatt et al. (1994) Cancer Res 54, 4855-4878; C.C. Harns (1996), J. Cancer 73 261-269; and D. Sidransky and M. Hollstein (1996), Annu. Res. Med. 47: 285-301). Mutations can be considered molecular indicators for the clonality or as early Markers for a relapse in a patient with a previously identified mutation in a primary tumor (Hainaut et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25: 151-157). The Cancer prognosis may vary depending on the type of p53 mutations present (H.S.Goh et al., 1995, Cancer Res. 55: 5217-5221). Since the discovery of the p53 gene became more discovered as 6000 different mutations. The exons were 5-8 Selected as sequencing targets, where most mutations accumulate (Hainaut et al., (1997) Nucleic Acids Res. 25: 151-157).
Insgesamt 21 Primer wurden ausgewählt, um die Exons 5–8 des p53-Gens mittels Primer-Walking zu sequenzieren. Das Nukleotid am 3'-Ende sämtlicher Primer befindet sich an einer Stelle, an der keine bekannte Mutation existiert. Vier Terminationsreaktionen wurden separat durchgeführt, was insgesamt 84 Sequenzierungsreaktionen auf derselben PCR-Mikrotiterplatte ergab. Für die Sequenzierung wurden Nicht-Cycling Bedingungen verwendet, da Streptavidin beschichtete Perlen die wiederholte Einwirkung hoher Temperatur nicht aushalten. Die Sequenzierungsreaktionen wurden so konzipiert, dass die mt-terminierten Fragmente weniger als 70 Nukleotide aufwiesen, ein Größenbereich der für MALDI-TOF-MS leicht zugänglich ist und dennoch ausreichend lang ist, um in die nächste Primer-Bindungsstelle hinein zu sequenzieren. Thermoquenase war das Enzym der Wahl, da es in der Lage war, reproduzierbar eine hohe Ausbeute an Sequenzierungsprodukten in dem gewünschten Massenbereich zu erzeugen. Nach den Sequenzierungsreaktionen wurden die Perlen mit Ammoniumionenpuffern gewaschen, um alle anderen Kationen zu ersetzen. Die Sequenzleitern wurden dann von den Perlen durch Erhitzen in Ammoniumhydroxid-Lösung oder einfach in Wasser entfernt.All in all 21 primers were selected around the exons 5-8 of the p53 gene by primer walking. The nucleotide at the 3'-end of all Primer is at a location where there is no known mutation exist. Four termination reactions were performed separately, which a total of 84 sequencing reactions on the same PCR microtiter plate revealed. For the sequencing was used non-cycling conditions since Streptavidin coated beads have a high repetitive effect Temperature can not stand. The sequencing reactions were designed so that the mt-terminated fragments are less than 70 Nucleotides had a size range the for MALDI-TOF-MS easy accessible and yet is long enough to enter the next primer binding site to sequence into. Thermoquenase was the enzyme of choice since it was able to reproducibly produce a high yield of sequencing products in the desired Generate mass range. After the sequencing reactions were washed the beads with ammonium ion buffers to all other cations to replace. The sequence ladders were then passed through by the beads Heat in ammonium hydroxide solution or just removed in water.
Ein
Sub-Mikroliter-Aliquot jeder der 84 Sequenzierungsreaktionen wurde
auf einen MS-Probenhalter gegeben, der mit Matrix vorbeladen war.
Sämtliche Sequenzierungspeaks waren in dem Massenbereich, der zum Einlesen in die nächste Sequenzierungs-Primerstelle erforderlich war, gut aufgelöst. Manchmal wurden doppelt geladene Peaks beobachtet, die leicht identifiziert werden konnten, indem die Masse mit der eines einfach geladenen Ions korreliert wurde. Falsche Abbrüche, die durch eine frühzeitige Termination der Enzymextension hervorgerufen werden, können in der Nähe der Primer-Stelle beobachtet werden. Da die Massenauflösung hoch genug ist, können die Peaks der falschen Abbrüche leicht von echten Sequenzierungspeaks unterschieden werden, indem der Massenunterschied der benachbarten Peaks berechnet wird und die vier Spektren verglichen werden. Außerdem lieferten mt-Primer nachweisbare Daten über den Bereich der stromabwärts gelegenen Primer-Bindungsstelle, sodass der Bereich der falschen Abbrüche abgedeckt wurde.All Sequencing peaks were in the mass range for reading in the next Sequencing primer required, well resolved. Sometimes Double charged peaks were observed, which easily identified could be by adding the mass to that of an simply charged one Ions was correlated. False crashes caused by early Termination of enzyme extension can be induced in nearby the primer site can be observed. Because the mass resolution high is enough, can the Peaks of false crashes can be readily distinguished from true sequencing peaks by: the mass difference of the neighboring peaks is calculated and the four spectra are compared. In addition, provided mt primer detectable data about the area of the downstream located primer binding site, so that the area of the wrong aborts was covered.
Unter Verwendung optimierter Amplifikations-, Sequenzierungs- und Konditionierungs-Verfahren wurden die Exons 5–8 des p53-Gens erfolgreich sequenziert. Die korrekten Wildtyp-Sequenzdaten wurden von allen Exons mit einer Massenauflösung von etwa 300 bis 800 über den gesamten Massenbereich erhalten. Die Gesamtmassengenauigkeit beträgt 0,05% oder besser. Die durchschnittliche Menge jedes auf einen MS-Probenhalter aufgetragenen Sequenzierungsfragmentes wird auf 50 fmol oder weniger geschätzt.Under Use of optimized amplification, sequencing and conditioning procedures the exons became 5-8 of the p53 gene was successfully sequenced. The correct wild-type sequence data were from all exons with a mass resolution of about 300 to 800 over the entire mass range obtained. The total mass accuracy is 0.05% or better. The average amount of each on an MS sample holder applied sequencing fragment becomes 50 fmol or less estimated.
Dieses Beispiel zeigt die Machbarkeit der Sequenzierung von Exons eines menschlichen Gens durch MALDI-TOF-MS. Im Vergleich zu einer automatischen Fluoreszenz-DNA-Sequenzierung auf Gel-Basis sind die Leselängen kürzer. Es kann eine Mikrochip-Technologie eingesetzt werden, die ein paralleles Verarbeiten ermöglicht. Die in der Mikrotiterplatte erzeugten Sequenzierprodukte können direkt auf einen Mikrochip übertragen werden, der als Startplattform für die MALDI-TOF-MS-Analyse dient. Roboter-betriebene serielle und parallele Nanoliter-Dosierungssysteme werden verwendet, um Anordnungen von 100–1000 DNA-Proben auf Chips mit < 1 Zoll2 mit flacher oder geometrisch veränderter Oberfläche (z. B. mit Wells) zur schnellen Massenspektrometrie-Analyse unterzubringen.This example demonstrates the feasibility of sequencing exons of a human gene by MALDI-TOF-MS. Compared to automatic gel-based fluorescence DNA sequencing, read lengths are shorter. A microchip technology can be used which allows parallel processing. The sequencing products generated in the microtiter plate can be transferred directly to a microchip, which serves as a starting platform for the MALDI-TOF-MS analysis. Robot-operated serial and parallel nanoliter dosing systems are used to accommodate arrays of 100-1000 DNA samples on <1 inch 2 flat or geometrically altered surface (eg, wells) chips for rapid mass spectrometry analysis.
BEISPIEL 26EXAMPLE 26
Direkter Nachweis von synthetischer und biologisch erzeugter doppelsträngiger DNA durch MALDI-TOF-MSDirect detection of synthetic and biologically generated double-stranded DNA by MALDI-TOF-MS
Einleitungintroduction
Typischerweise ergibt die Matrix-unterstützte Laser-Desorptionsionisation (Karas et al. (1989), Int. J. Mass Spectrom, Ion Processes 92, 231) Flugzeit-Massenspektrometrie (MALDI-TOFMS) von DNA-Molekülen, die in Lösung doppelsträngig (ds) sind, molekulare Ionen, die die beiden einzelsträngigen Komponenten repräsentieren (Tang et al. (1994), Rapid Commun. Mass Spectrom. 8:183; Tang et al. (1995), Nucleic Acids Res. 23:3126; Renner et al. (1995), Rapid Commun. Mass Spectrom. 9:537; Liu et al. (1995), Anal. Chem. 67:3482; Siegert et al. (1996), Anal. Biochem. 243:55 und Doktycz et al. (1995), Anal. Biochem. 230:205); dies wurde in mehreren Berichten beobachtet, die sich mit biologisch erzeugter DNA aus einer Polymerasekettenreaktions (PCR)-Amplifikation beschäftigen (Tang et al. (1994), Rapid Commun. Mass Spectrom. 8:183; Liu et al. (1995), Anal. Chem. 67:3482; Siegert et al. (1996), Anal. Biochem. 243:55 und Doktycz et al. (1995), Anal. Biochem. 230:205). Es ist nicht klar, ob der Doppelstrang wegen des verringerten pH-Wertes in der Matrix-Umgebung destabilisiert wird oder wegen der Absorbtion des Doppelstranges während der Desorption/Ionisation/Beschleunigung mit einer Energie, die ausreichend ist, um die anziehenden van der Waals- und die „Stacking"-Stabilisierungs-Kräfte zu überwinden (Cantor und Shimmel, Biophysical Chemistry Teil 1: The conformation of Biomolecules, W. H. Freeman, New York (1980) 176). Wenn der Analyt in hohen Konzentrationen vorliegt, so ist die Bildung nicht-spezifischer Gasphasen-DNA-Multimere wie bei Proteinen (Kares et al. (1989), Int. J. Mass. Spectrom. Ion Processes 92:231) üblich; Lecchi und Pannell (Lecchi et al. (1995) J. Am. Soc. Mass. Spectrom. 6:972) haben jedoch einen starken Beweis dafür geliefert, dass eine spezifische Watson Crick-(WC)-Basenpaarung in der Gasphase beibehalten wird. Sie entdeckten diese spezifischen Dimere bei der Verwendung von 6-Aza-2-thiothymin als Matrix, beobachteten diese aber nicht mit einer 3-Hydroxypicolinsäure (3-DPA)- oder 2,4,6-Hydroxyacetophenon-MatriX. Wie nachstehend beschrieben, ist bei Verwendung einer geringen Beschleunigungsspannung der Ionen und durch Herstellung von Proben für die MALDI-Analyse bei niedrigeren Temperaturen, ein routinemäßiger Nachweis von dsDNA möglich.typically, gives the matrix-supported Laser desorption ionization (Karas et al., (1989) Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 92, 231) Time of flight mass spectrometry (MALDI-TOFMS) of DNA molecules that in solution double stranded (ds) are molecular ions that are the two single-stranded components represent (Tang et al., 1994, Rapid Commun. Mass Spectrom. 8: 183, Tang et al. (1995), Nucleic Acids Res. 23: 3126; Renner et al. (1995), Rapid Commun. Mass Spectrom. 9: 537; Liu et al. (1995), Anal. Chem. 67: 3482; Siegert et al. (1996), Anal. Biochem. 243: 55 and Doktycz et al. (1995) Anal. Biochem. 230: 205); this has been observed in several reports associated with biologically generated DNA from a polymerase chain reaction (PCR) amplification employ (Tang et al., 1994, Rapid Commun. Mass Spectrom., 8: 183, Liu et al. (1995), Anal. Chem. 67: 3482; Siegert et al. (1996), Anal. Biochem. 243: 55 and Doktycz et al. (1995), Anal. Biochem. 230: 205). It is not clear if the duplex because of the decreased pH is destabilized in the matrix environment or because of the absorption of the double strand during desorption / ionization / acceleration with an energy that is sufficient to overcome the attractive van der Waals and stacking stabilization forces (Cantor and Shimmel, Biophysical Chemistry Part 1: The Conformation of Biomolecules, W.H. Freeman, New York (1980) 176). When the analyte is present in high concentrations, so the formation is non-specific Gas phase DNA multimers as in proteins (Kares et al., (1989) Int. J. Mass. Spectrom. Ion Processes 92: 231); Lecchi and Pannell (Lecchi et al., (1995) J. Am. Soc. Mass. Spectrom. 6: 972) have provided strong evidence that a specific Watson Crick (WC) base pairing in the gas phase is maintained. They discovered these specific dimers when using 6-aza-2-thiothymine as a matrix, but did not observe it with a 3-hydroxypicolinic acid (3-DPA) - or 2,4,6-hydroxyacetophenone MatriX. As described below, is when using a low acceleration voltage of the ions and by preparing samples for MALDI analysis at lower Temperatures, a routine proof possible from dsDNA.
MATERIALIEN UND METHODENMATERIALS AND METHODS
Synthetische DNA. Oligonukleotide wurden auf einem Perspective Expedite DNA-Synthesegerät synthetisiert (Sinha et al. (1984), Nucleic Acids Res. 12, 4539) und im Haus durch Reversephasen-HPLC gereinigt. Die Sequenzen waren: 50-mer (15337 Da): 5'-TTG CGT ACA CAC TGG CCG TCG TTT TAC AAC GTC GTG ACT GGG AAA ACC CT-3' (SEQ ID Nr. 109); 27-merc (komplementär, 8343 Da): 5'-GTA AAA CGA CGG CCA GTG TGT ACG CAA-3' (SEQ ID Nr. 110); 27- mernc (nicht-komplementär, 8293 Da): 5'-TAC TGG AAG GCG ATC TCA GCA ATC AGC-3' (SEQ ID Nr. 111). 100 μM Stammlösungen wurden unter Verwendung von 18 MOhm/cm H2O auf 20, 10, 5 und 2,5 μM verdünnt. Jeweils 2 μl der äquimolaren Lösungen des 50-mers und entweder des 27-mersc oder des 27-mersnc wurden vermischt und man ließ sie für 10 min bei Raumtemperatur annelieren. 0,5 μl dieser Gemische wurden direkt auf einem Probenziel mit 1 μl Matrix (0,7 M 3-HPA, 0,07 M Ammoniumcitrat in 50%-igem Acetonitril) vermischt und an der Luft trocknen gelassen.Synthetic DNA. Oligonucleotides were synthesized on a Perspective Expedite DNA Synthesizer (Sinha et al., 1984, Nucleic Acids Res. 12, 4539) and purified in house by reverse phase HPLC. The sequences were: 50-mer (15337 Da): 5'-TTG CGT ACA CAC TGG CCG TCG TTT TAC AAC GTC GTG ACT GGG AAA ACC CT-3 '(SEQ ID NO: 109); 27-mer c (complementary, 8343 Da): 5'-GTA AAA CGA CGG CCA GTG TGT ACG CAA-3 '(SEQ ID NO: 110); 27-mer nc (non-complementary, 8293 Da): 5'-TAC TGG AAG GCG ATC TCA GCA ATC AGC-3 '(SEQ ID NO: 111). 100 μM stock solutions were diluted to 20, 10, 5 and 2.5 μM using 18 MOhm / cm H 2 O. In each case 2 μl of the equimolar solutions of the 50-mer and either of the 27-mer c or the 27-mer nc were mixed and allowed to anneal for 10 minutes at room temperature. 0.5 μl of these mixtures were mixed directly on a sample target with 1 μl matrix (0.7 M 3-HPA, 0.07 M ammonium citrate in 50% acetonitrile) and allowed to air dry.
Biologische DNA. Es wurde eine enzymatische Spaltung menschlicher genomischer Leukozyten-DNA durchgeführt. Die PCR-Primer (Vorwärts, 5'-GGC ACG OCT GTC CAA GGA G-3 (SEQ ID Nr. 112); Rückwärts, 5'-AGG CCG CGC TCG GCG CCC TC-3' (SEQ ID Nr. 113)) zur Amplifikation eines Teils von Exon 4 des Apolipoprotein-E-Gens wurden aus der veröffentlichten Sequenz (Das et al. (1985), J. Biol. Chem. 260:6240) abgeleitet. Taq-Polymerase und 10×-Puffer wurden von Boehringer-Mannheim (Deutschland) bezogen und die dNTPs von Pharmacia (Freiburg, Deutschland). Das Gesamt-Reaktionsvolumen betrug 50 μl einschließlich 20 pMol jedes Primers und 10% DMSO (Dimethylsulfoxid, Sigma) mit ungefähr 200 ng genomischer DNA als Matrize. Die Lösungen wurden vor der Zugabe von IU-Polymerase auf 80°C erhitzt. Die PCR-Bedingungen waren: 2 min bei 94°C, gefolgt von 40 Zyklen mit 30 sek bei 94°C, 45 sek bei 63°C, 30 sek bei 72°C, und einer abschließenden Extensionszeit von 2 min bei 72°C. Es wurden keine quantitativen Daten zur Bestimmung der endgültigen Ausbeute an amplifiziertem Produkt gesammelt, es jedoch wurde geschätzt, dass –2pmol für den enzymatischen Verdau verfügbar waren.biological DNA. It was an enzymatic cleavage of human genomic Leukocyte DNA performed. The PCR primers (forward, 5'-GGC ACG OCT GTC CAA GGA G-3 (SEQ ID NO: 112); Backward, 5'-AGG CCG CGC TCG GCG CCC TC-3 '(SEQ ID No. 113)) for amplifying a part of exon 4 of the apolipoprotein E gene the published Sequence (Das et al., (1985) J. Biol. Chem. 260: 6240). Taq polymerase and 10x buffer were from Boehringer-Mannheim (Germany) and the dNTPs from Pharmacia (Freiburg, Germany). The total reaction volume was 50 μl, including 20 pmoles of each primer and 10% DMSO (dimethylsulfoxide, Sigma) with approximately 200 ng of genomic DNA as Die. The solutions were prior to the addition of IU polymerase at 80 ° C heated. PCR conditions were: 2 min at 94 ° C followed by 40 cycles with 30 sec at 94 ° C, 45 sec at 63 ° C, 30 sec at 72 ° C, and a final one Extension time of 2 min at 72 ° C. There were no quantitative data to determine the final yield but it was estimated that -2pmol for the enzymatic Digest available were.
Cfol und Rsal und Reaktionspuffer L wurden von Boehringer-Mannheim bezogen. 20 μl der amplifizierten Produkte wurden mit 15 μl Wasser und 4 μl Puffer L verdünnt; nach Zugabe von 10 Einheiten der Restriktionsenzyme wurden die Proben für 60 min bei 37°C inkubiert. Zur Präzipitation der Verdauprodukte wurden 5 μl 3 M Ammoniumacetat (pH 6,5), 5 μl Glykogen (Braun et al. (1997), Clin. Chem. 43, 1151) (10 mg/ml, Sigma) und 110 μl absolutes Ethanol zu 50 μl der Analyt-Lösungen zugegeben und 1 Stunde bei Raumtemperatur gelagert. Nach 10-minütiger Zentrifugation bei 13.000 × g wurde das Sediment in 70%igem Ethanol gewaschen und in 1 μl 18 MOhm/cm H2O resuspendiert.Cfol and Rsal and reaction buffer L were purchased from Boehringer Mannheim. 20 μl of the amplified products were diluted with 15 μl of water and 4 μl of buffer L; after addition of 10 units of restriction enzymes, the samples were incubated at 37 ° C for 60 min. For the precipitation of the digestion products, 5 μl 3 M ammonium acetate (pH 6.5), 5 μl glycogen (Braun et al. (1997), Clin. Chem. 43, 1151) (10 mg / ml, Sigma) and 110 μl absolute ethanol added to 50 .mu.l of the analyte solutions and ge for 1 hour at room temperature outsourced. After centrifugation at 13,000 × g for 10 minutes, the sediment was washed in 70% ethanol and resuspended in 1 μl of 18 MOhm / cm H 2 O.
Probenpräparation und Analyse durch MALDI-TOF-MS. 0,35 μl der resuspendierten DNA wurden mit 0,35–1,3 μl Matrixlösung (0,7 M 3-Hydroxypicolinsäure (3-HPA), 0,07 M Ammoniumcitrat in 1:1 H2O:CH3CN) (Wu et al. (1993), Rapid Commun. Mass Spectrom. 7142) auf einer Edelstahl-Probenzielscheibe gemischt und vor der Aufnahme des Spektrums mit einem Thermo Bioanalysis Vision 2000 MALDI-TOF Gerät, das im Positiv-Ionen-Reflektron-Modus mit 5 und 20 kV an der Ziel- bzw. der Umwandlungsdynode betrieben wurde, an der Luft getrocknet. Die theoretischen durchschnittlichen Molekülmassen (Mr(ber.)) der Fragmente wurden aus den atomaren Zusammensetzungen berechnet; die Masse eines Protons (1,08 Da) wurde von den Rohdaten-Werten bei der Aufzeichnung experimenteller Molekülmassen (Mr(exp)) als neutrale Grundlage subtrahiert. Die aus acht Peaks (2000–18.000) erhaltene externe Kalibrierung wurde für sämtliche Spektren verwendet.Sample preparation and analysis by MALDI-TOF-MS. 0.35 μl of the resuspended DNA was mixed with 0.35-1.3 μl matrix solution (0.7 M 3-hydroxypicolinic acid (3-HPA), 0.07 M ammonium citrate in 1: 1 H 2 O: CH 3 CN) ( Wu et al., 1993, Rapid Commun. Mass Spectrom., 7142) on a stainless steel sample target and prior to taking the spectrum with a Thermo Bioanalysis Vision 2000 MALDI-TOF device operating in positive ion reflectron mode at 5 and 20 kV was operated at the target and conversion dynodes, respectively, dried in air. The theoretical average molecular weights (M r (calc.)) Of the fragments were calculated from the atomic compositions; the mass of a proton (1.08 Da) was subtracted from the raw data values in recording experimental molecular masses (M r (exp)) as a neutral basis. The external calibration obtained from eight peaks (2000-18,000) was used for all spectra.
Ergebnisse und DiskussionResults and discussion
Die
Spektren in
- aDas ε3-Allel hat keine 17/19- oder 19/19-Paare; das ε4-Allel enthält kein 36/38-Paar.
- b(+) Sense-Strang, (–) Antisense-Strang.
- a The ε3 allele has no 17/19 or 19/19 pairs; the ε4 allele does not contain a 36/38 pair.
- b (+) sense strand, (-) antisense strand.
Nach
dem Verdauschritt wurden die Proben gereinigt und durch Ethanolfällung aufkonzentriert
und in 1 μl
H2O resuspendiert, bevor sie bei Raumtemperatur
mit der Matrix auf dem Probenziel gemischt wurden. Etwa 20 Peaks,
deren Masse im Bereich von 3,4–17,2
kDa lag, wurden im MALDI-Spektrum der Produkte aufgelöst (
Die Wirkung einer niedrigeren Temperatur auf die Aufrechterhaltung von dsDNA wurde untersucht. Ein Aliquot der verdauten DNA-Lösung, die Matrix, Pipette, Pipettenspitzen und das Edelstahl-Probenziel wurden in einer "Kältekammer" bei 4°C für 15 min gelagert; wie bei normalen Präparationen wurden die Matrix und dann der Analyt punktförmig auf das Ziel aufgetragen und unter Trocknen an der Luft cokristallisieren gelassen. Die Kristallisation für die Gemische von 300 nl 3-HPA (50% Acetonitril) mit 300 nl Analyt benötigte ~ 1 min bei Raumtemperatur, aber 15 min bei niedrigerer Temperatur. Proben-Punkte, hergestellt in der Kältekammer-Umgebung, enthielten gewöhnlich einen hohen Anteil an großen transparenten Kristallen.The Effect of a lower temperature on the maintenance of dsDNA was examined. An aliquot of the digested DNA solution, the Matrix, pipette, pipette tips and the stainless steel sample target were placed in a "cold chamber" at 4 ° C for 15 min stored; as with normal preparations The matrix and then the analyte were applied to the target in a punctiform manner and allowed to co-crystallize under drying in the air. The crystallization for the Mixtures of 300 nl 3-HPA (50% acetonitrile) with 300 nl of analyte required ~ 1 min at room temperature, but 15 min at lower temperature. Sample points prepared in the cold chamber environment contained usually a high proportion of large ones transparent crystals.
Die
MALDI-TOF-Analyse eines bei verringerter Temperatur hergestellten
ApoE-Verdau-Aliquots
ergab das Spektrum in
Die
Niedrigmasse-Schwänze
an Hochmasse-dsDNA-Peaks (z. B.
BEISPIEL 27EXAMPLE 27
Effizienz- und Spezifitäts-Test für besenspezifische RibonukleasenEfficiency and specificity test for specifics ribonucleases
Aliquote,
die während
der Spaltung der ausgewählten
synthetischen 20- bis 25-mere
in regelmäßigen Zeitabständen entnommen
wurden, wurden mittels Massenspektrometrie untersucht. Drei der
RNasen wurden für
effizient und spezifisch befunden. Dazu gehören: die G-spezifische T1, die A-spezifische U2 und die
A/U- spezifische PhyM. Die Ribonukleasen, die für C-spezifisch angesehen wurden,
waren weniger zuverlässig,
z. B. spalteten sie nicht an jedem C oder spalteten auch in nicht
vorhersehbarer Weise an U. Die drei vielversprechenden RNasen spalteten
an allen vorbestimmten Positionen, und die Sequenz wurde vollständig abgedeckt. Das
Vorliegen von Spaltungsprodukten, die ein oder mehrere ungespaltene
Stellen enthielten (kurze Inkubationszeiten), ermöglichte
außerdem
die Aneinanderreihung von Spaltungsprodukten. Ein Beispiel des MALDI-Spektrums
eines Aliquots, das nach der T1- Spaltung einer synthetischen 20-mer-RNA
[SEQ ID Nr. 114] entnommen wurde, ist in
BEISPIEL 28EXAMPLE 28
Immobilisierung von amplifizierten DNA-Zielen an Silizium-WaferImmobilization of amplified DNA targets on silicon wafers
Herstellung der Silizium-OberflächeProduction of the silicon surface
Silizium-Wafer wurden mit Ethanol gewaschen, über dem Bunsenbrenner abgeflammt und 3 Stunden in eine wasserfreie Lösung von 25 Vol.-% 3-Aminopropyltriethoxysilan in Toluol getaucht. Die Silan-Lösung wurde dann entfernt, und die Wafer wurden dreimal mit Toluol und dreimal mit Dimethylsulfoxid (DMSO) gewaschen. Die Wafer wurden dann in einer wasserfreien 10 mM Lösung von N-Succinimidyl-(4-iodacetyl)-aminobenzoat (SIAB) (Pierce Chemical, Rockford, IL) in wasserfreiem DMSO inkubiert. Nach der Reaktion wurde die SIAB-Lösung entfernt und die Wafer wurden dreimal mit DMSO gewaschen. In allen Fällen wurden die Iodacetamido-funktionalisierten Wafer direkt zur Minimierung der Hydrolyse der labilen Iodacetamido-Funktionalität verwendet. Sämtliche weiteren Manipulationen an dem Wafer erfolgten im Dunkeln, da die Iodacetamido-Funktionalität lichtempfindlich ist.Silicon wafer were washed with ethanol, over Flamed the Bunsen burner and 3 hours in an anhydrous solution of 25% by volume of 3-aminopropyltriethoxysilane immersed in toluene. The silane solution was then removed, and the wafers were washed three times with toluene and three times washed with dimethyl sulfoxide (DMSO). The wafers were then in an anhydrous 10 mM solution of N-succinimidyl (4-iodoacetyl) aminobenzoate (SIAB) (Pierce Chemical, Rockford, IL) in anhydrous DMSO. After the reaction, the SIAB solution was removed and the wafers were washed three times with DMSO. In all cases, the iodoacetamido-functionalized Wafer directly used to minimize the hydrolysis of the labile iodoacetamido functionality. All Further manipulations on the wafer were done in the dark, as the Iodoacetamido functionality is sensitive to light.
Immobilisierung der amplifizierten Thiol-haltigen NukleinsäurenImmobilization of the amplified thiol-containing nucleic acids
Die SIAB-konjugierten Silizium-Wafer wurden zur Analyse spezifischer freier Thiolhaltiger DNA-Fragmente einer bestimmten amplifizierten DNA-Zielsequenz verwendet. Ein 23-mer Oligodesoxynukleotid, das eine 5'-Disulfidbindung enthielt [gekauft von Operon Technologies; SEQ ID Nr. 117] und zum 3'-Bereich einer 112 bp menschlichen genomischen DNA-Matrize komplementär war [Genebank Zugangs-Nr.: Z52259, SEQ ID Nr. 118] wurde als Primer zusammen mit einem kommerziell erhältlichen 49-mer-Primer, der zu einem Abschnitt des 5'-Endes der genomischen DNA [gekauft von Operon Technologies; SEQ ID Nr. 119] komplementär war, in PCR-Reaktionen verwendet, um ein 135 bp DNA-Produkt zu amplifizieren, das eine 5'- Disulfidbindung enthielt, die nur an einen Strang der DNA-Duplex [SEQ ID Nr. 120] gebunden war.The SIAB-conjugated silicon wafers became more specific for analysis free thiol-containing DNA fragments of a particular amplified DNA target sequence used. A 23-mer oligodeoxynucleotide containing a 5'-disulfide contained [purchased from Operon Technologies; SEQ ID NO: 117] and to 3 'range of a 112 bp human genomic DNA template was complementary [Genebank accession number: Z52259, SEQ ID NO: 118] was used as a primer along with a commercial available 49-mer primer that has been purchased to a portion of the 5'-end of the genomic DNA from Operon Technologies; SEQ ID NO: 119] was complementary, in PCR reactions used to amplify a 135 bp DNA product, which contained a 5'-disulfide bond, the only one strand of DNA duplex [SEQ ID NO: 120].
Die PCR-Amplifikationsreaktionen wurden mit dem Amplitaq GoldKit [Perkin Elmer Katalog-Nr. N808-0249] durchgeführt. Es wurden kurz gesagt 200 ng 112 bp menschliche genomische DNA-Matrize mit 10 μM des 23-mer-Primers und 8 μM des kommerziell erhältlichen 49-mer-Primers, 10 mM dNTPs, 1 Einheit Amplitaq Gold-DNA-Polymerase im Puffer, der vom Hersteller bereitgestellt wird, inkubiert, und die PCR wurde in einem Thermocycler durchgeführt.The PCR amplification reactions were performed with the Amplitaq Gold Kit [Perkin Elmer catalog no. N808-0249]. It was short 200 ng 112 bp human genomic DNA template with 10 μM of the 23-mer primer and 8 μM of the commercially available 49-mer primers, 10 mM dNTPs, 1 unit of Amplitaq Gold DNA polymerase in Buffer provided by the manufacturer incubated, and the PCR was performed in a thermocycler.
Die 5'-Disulfidbindung des resultierenden amplifizierten Produktes wurde mittels 10 mM Tris-(2-carboxyethyl)phosphin (TCEP)(Pierce Chemical, Rockford, IL) vollständig reduziert, so dass eine freie 5'-Thiolgruppe gebildet wurde. Die Disulfid-Reduktion des modifizierten Oligonukleotids wurde aufgezeichnet, indem eine Verschiebung der Retentionszeit in einer Umkehrphasen-FPLC beobachtet wurde. Es wurde festgestellt, dass das Disulfid nach fünf Stunden in Gegenwart von 10 mM TCEP vollständig zu einem freien Thiol reduziert worden war. Direkt nach der Disulfid-Spaltung wurde das modifizierte Oligonukleotid mit den Iodacetamidofunktionalisierten Wafern inkubiert und über die SIAB-Linker an die Oberfläche des Silizium-Wafers konjugiert. Zur Gewährleistung einer vollständigen Thiol-Deprotonierung, wurde die Kupplungsreaktion bei pH 8,0 durchgeführt. Mit 10 mM TCEP zur Spaltung des Disulfids und den anderen oben beschriebenen Reaktionsbedingungen war es möglich, reproduzierbar eine Oberflächendichte von 250 fmol pro mm2 der Oberfläche zu erhalten.The 5'-disulfide bond of the resulting amplified product was completely reduced by 10 mM tris (2-carboxyethyl) phosphine (TCEP) (Pierce Chemical, Rockford, IL) to form a free 5'-thiol group. The disulfide reduction of the modified oligonucleotide was recorded by observing a shift in retention time in reverse phase FPLC. It was found that the disulfide had been completely reduced to a free thiol after five hours in the presence of 10 mM TCEP. Immediately after the disulfide cleavage, the modified oligonucleotide was incubated with the iodoacetamido-functionalized wafers and conjugated to the surface of the silicon wafer via the SIAB linker. To ensure complete thiol deprotonation, the coupling reaction was carried out at pH 8.0. With 10 mM TCEP for cleavage of the disulfide and the other reaction conditions described above, it was possible to reproducibly obtain a surface density of 250 fmol per mm 2 of the surface.
Hybridisierung und MALDI-TOF-MassenspektrometrieHybridization and MALDI-TOF mass spectrometry
Der mit der 135 bp Thiol-haltiger DNA konjugierte Silizium-Wafer wurde mit einem komplementären 12-mer-Oligonukleotid [SEQ ID Nr. 121] inkubiert, und spezifisch hybridisierte DNA-Fragmente wurden mittels MALDI-TOF-MS-Analyse nachgewiesen. Das Massenspektrum ergab ein Signal mit einem beobachteten experimentellen Masse-zu-Ladungs-Verhältnis von 3618,33; das theoretische Masse-zu-Ladungs-Verhältnis der 12-mer Oligomersequenz beträgt 3622,4 Da.Of the with the 135 bp thiol-containing DNA conjugated silicon wafer was with a complementary 12-mer oligonucleotide [SEQ ID NO: 121] and specifically hybridized DNA fragments were detected by MALDI-TOF-MS analysis. The mass spectrum gave a signal with an observed experimental mass-to-charge ratio of 3618.33; the theoretical mass-to-charge ratio of the 12-mer oligomer sequence is 3622.4 Da.
Spezifische DNA-Zielmoleküle, die eine 5'-Disulfidbindung enthalten, können somit amplifiziert werden. Die Moleküle werden bei einer hohen Dichte an einen SIAB-derivatisierten Silizium-Wafer immobilisiert, wobei die hier beschriebenen Verfahren verwendet werden, und spezifische komplementäre Oligonukleotide können an diese Zielmoleküle hybridisiert werden und mittels MALDI-TOF-MS-Analyse nachgewiesen werden.specific DNA target molecules, the one 5'-disulfide bond can contain thus be amplified. The molecules are at a high density to a SIAB-derivatized Silicon wafer immobilized, using the methods described here can be used, and specific complementary oligonucleotides can be used these target molecules hybridized and detected by MALDI-TOF-MS analysis become.
BEISPIEL 29EXAMPLE 29
Verwendung hochdichter Nukleinsäure-Immobilisierung zur Erzeugung von Nukleinsäure-AnordnungenUse of high-density nucleic acid immobilization for generating nucleic acid assemblies
Unter Verwendung des in Beispiel 28 beschriebenen Hochdichte-Befestigungsverfahrens, wurde eine Anordnung von für die MALDI-TOF Massenspektrometrie-Analyse zugänglichen DNA-Oligomeren auf einem Silizium-Wafer mit einer Vielzahl von Stellen, z. B. Vertiefungen oder Flecken, auf seiner Oberfläche erzeugt. Zur Herstellung der Anordnung wurde ein Oligonukleotid-Primer, der freies Thiol enthielt, nur an den ausgewählten Stellen des Wafers [siehe z. B. Beispiel 28] immobilisiert. Jede Stelle der Anordnung enthielt eines von drei unterschiedlichen Oligomeren. Zum Nachweis, dass die unterschiedlichen immobilisierten Oligomere gesondert nachgewiesen und unterschieden werden können, wurden drei bestimmte unterschiedlich lange Oligonukleotide, die zu einem der drei Oligomere komplementär waren, an die Anordnung auf dem Wafer hybridisiert und durch MALDI-TOF-Massenspektrometrie analysiert.Under Using the high-density attachment method described in Example 28, was an arrangement of for the MALDI-TOF mass spectrometry analysis accessible DNA oligomers a silicon wafer with a variety of places, eg. B. depressions or spots, on its surface generated. To prepare the device, an oligonucleotide primer, containing free thiol only at the selected sites of the wafer [see z. Example 28] immobilized. Each location of the arrangement contained one of three different oligomers. To prove that the different immobilized oligomers detected separately and can be distinguished were three specific oligonucleotides of different lengths, the to one of the three oligomers were complementary to the arrangement hybridized to the wafer and analyzed by MALDI-TOF mass spectrometry.
Oligodesoxynukleotideoligodeoxynucleotides
Drei Sätze komplementärer Oligodesoxynukleotid-Paare wurden synthetisiert, wobei ein Element des komplementären Oligonukleotid-Paares eine 3'- oder 5'-Disulfidbindung enthält [bezogen von Operon Technologies oder Oligos, usw.]. Beispielsweise enthält Oligomer 1 [d(CTGATGCGTCGGATCATCTTTTTT-SS), SEQ ID Nr. 122] eine 3'-Disulfidbindung, wohingegen Oligomer 2 [d(SS CCTCTTGGGAACTGTGTAGTATT) ein Disulfidderivat von SEQ ID Nr. 117] und Oligomer 3 [d(SS-GAATTCGAGCTCGGTACCCGG), ein 5'-Disulfidderivat von SEQ ID Nr. 115] jeweils eine 5'-Disulfidbindung enthalten.Three Sets of complementary oligodeoxynucleotide pairs were synthesized using one element of the complementary oligonucleotide pair contains a 3 'or 5' disulfide bond [available from Operon Technologies or oligos, etc.]. For example, oligomer 1 contains [d (CTGATGCGTCGGATCATCTTTTTT-SS), SEQ ID NO: 122] a 3'-disulfide bond, whereas oligomer 2 [d (SS CCTCTTGGGAACTGTGTAGTATT) is a disulfide derivative of SEQ ID NO: 117] and oligomer 3 [d (SS-GAATTCGAGCTCGGTACCCGG), a 5'-disulfide derivative of SEQ ID NO: 115] each contain a 5'-disulfide bond.
Die Oligonukleotide, die komplementär zu den Oligomeren 1–3 sind, wurden so konzipiert, dass sie verschieden lang sind, sodass sie während der MALDI-TOF-Analyse leicht voneinander unterschieden werden konnten. Es wurde beispielsweise ein 23-mer Oligonukleotid [SEQ ID Nr. 123] komplementär zu einem Abschnitt des Oligomers 1 synthetisiert, ein 12-mer Oligonukleotid [SEQ ID Nr. 121] wurde komplementär zu einem Abschnitt des Oligomers 2 synthetisiert, und ein 21-mer [SEQ ID Nr. 116] wurde komplementär zu einem Abschnitt des Oligomers 3 synthetisiert. Außerdem wurde ein viertes 29-mer Oligonukleotid [SEQ ID Nr. 124] synthetisiert, das zu keinem der drei Oligomere komplementär war. Dieses vierte Oligonukleotid wurde als negative Kontrolle verwendet.The Oligonucleotides that are complementary to the oligomers 1-3 are designed to be of different lengths so that she while the MALDI-TOF analysis easily distinguished from each other. It became for example a 23-mer oligonucleotide [SEQ ID NO: 123] complementary to a Section of Oligomer 1, a 12-mer oligonucleotide [SEQ ID NO: 121] became complementary to a portion of the oligomer 2, and a 21-mer [SEQ ID NO: 116] became complementary to a segment of the oligomer 3 synthesized. In addition, a fourth 29-mer Oligonucleotide [SEQ ID NO: 124] synthesized that does not belong to any of the three oligomers complementary was. This fourth oligonucleotide was used as a negative control.
Silizium-Oberflächenchemie und DNA-ImmobilisierungSilicon surface chemistry and DNA immobilization
(a) 4 × 4 (16-Stellen)-Anordnung(a) 4x4 (16-digit) arrangement
Ein 2 × 2 cm2 Silizium-Wafer mit 256 einzelnen Vertiefungen oder Welts in Form einer 16 × 16-Well-Anordnung wurde von einem kommerziellen Anbieter [Accelerator Technology Corp., College Station, Texas) bezogen. Die Wells maßen 800 × 800 μm2, waren 120 μm tief; und hatten 1,125 Abstand. Der Silizium-Wafer wurde mit 3-Aminopropyltriethoxysilan umgesetzt, so dass eine einheitliche Schicht primärer Amine auf der Oberfläche gebildet wurde, und dann dem heterobifunktionellen Vernetzungsmittel SIAB ausgesetzt, was zu Iodacetamido-Funktionalitäten auf der Oberfläche führte [siehe z. B. Beispiel 28].A 2 × 2 cm 2 silicon wafer with 256 individual wells or worlds in the form of a 16 × 16 well array was purchased from a commercial supplier [Accelerator Technology Corp., College Station, Texas). The wells measured 800 × 800 μm 2 , were 120 μm deep; and had 1,125 distance. The silicon wafer was reacted with 3-aminopropyltriethoxysilane to form a uniform layer of primary amines on the surface and then exposed to the heterobifunctional crosslinker SIAB, resulting in surface iodoacetamido functionalities [see, e.g. Example 28].
Zur Herstellung der Oligomere für die Kopplung an verschiedene Stellen der Silizium-Anordnung wurde die Disulfid-Bindung jedes Oligomers vollständig mit 10 mM TCEP wie in Beispiel 28 beschrieben reduziert, und die DNA wurde in einer Endkonzentration von 10 μM in einer Lösung von 100 mM Phosphatpuffer, pH 8,0 resuspendiert. Unmittelbar nach der Reduktion der Disulfid-Bindung wurde die freie Thiolgruppe des Oligomers an die Iodacetamido-Funktionalität an 16 Stellen auf dem Wafer gekoppelt, wobei die Test-Kopplungs-Bedingungen verwendet wurden, die im wesentlichen wie in Beispiel 28 waren. Um die separate Kopplung an 76 einzelnen Stellen auf dem Wafer zu bewerkstelligen, wurde die gesamte Oberfläche des Wafers nicht mit einer Oligonukleotid-Lösung gespült, sondern stattdessen wurde ein ~ 30 nl-Aliquot eines vorbestimmten modifizierten Oligomers parallel zu jeder der 16 Stellen (d. h. Vertiefungen) der 256 Wells auf dem Wafer gegeben, so dass unter Verwendung einer Roboter-Stiftvorrichtung eine 4 × 4-Anordnung immobilisierter DNA hergestellt wurde.to Preparation of Oligomers for the coupling to different locations of the silicon arrangement became the disulfide bond of each oligomer is completely filled with 10 mM TCEP as in Example 28 was reduced and the DNA was in a final concentration of 10 μM in a solution of 100 mM phosphate buffer, pH 8.0. Immediately after The reduction of the disulfide bond was the free thiol group of Oligomers to the iodoacetamido functionality at 16 sites on the wafer coupled, using the test coupling conditions, which were essentially as in Example 28. To the separate coupling at 76 individual locations on the wafer the entire surface the wafer was not rinsed with an oligonucleotide solution, but instead became a ~ 30 nl aliquot of a predetermined modified oligomer parallel to each of the 16 locations (i.e., pits) of the 256 wells placed on the wafer so that using a robotic stylus device a 4 × 4 arrangement immobilized DNA was prepared.
Die Roboter-Stiftvorrichtung besteht aus 16 Sonden, die sich in einem Sondenblock befinden und auf einem X, Y, Z-Robotertisch befestigt sind. Der Robotertisch war ein Brückensystem, das die Platzierung von Probeneinsätzen unter die Roboterarme ermöglichte. Die Brückeneinheit selbst besteht aus X- und Y-Armen, die sich 250 bzw. 400 mm bewegen und von bürstenlosen linearen Servomotoren mit Positions-Feedback, welcher von linear-optischen Code-Umsetzern bereitgestellt wurde, betrieben wurde. Eine Verstellschraubenspindel-getriebene Z-Achse (50 mm Vertikalbewegung) ist an der xy-Achsen-Schiene der Brückeneinheit befestigt und wird durch einen In-Line-Drehservo-Motor mit Positions-Feedback von einem am Motor befestigten dreh-optischen Code-Umsetzer gesteuert. Die Arbeitsfläche des Systems ist mit einer herausziehbaren Geräteplatte ausgerüstet, die fünf Mikrotiterplatten hält (meist 2 Platten mit Waschlösung und 3 Probenplatten für maximal 1152 unterschiedliche Oligonukleotid-Lösungen) und bis zu zehn 20 × 20 mm-Wafer. Die Wafer werden genau in der Platte gegen zwei Anschlagstifte untergebracht und sicher durch Vakuum gehalten. Das gesamte System ist zur Sicherheit von einem Plexiglas-Gehäuse umgeben und auf einem Stahlträgerrahmen zur Wärme- und Vibrationsdämpfung befestigt. Die Bewegungssteuerung wird durch Einsatz eines kommerziellen Bewegungssteuerungsgerätes bewerkstelligt, bei dem es sich um ein 3-Achsen-Servo-Steuergerät handelt und das an einen Computer angeschlossen ist; der Programmiercode für spezifische Anwendungen wird bei Bedarf geschrieben.The Robotic pen device consists of 16 probes, which are in one Probe block and mounted on an X, Y, Z robot table are. The robot table was a bridge system, the placement of sample inserts under the robot arms enabled. The bridge unit itself consists of X and Y arms that move 250 and 400 mm, respectively and from brushless linear servomotors with position feedback, which are of linear-optical Code translators was provided. An adjusting screw-driven Z axis (50 mm vertical movement) is on the xy axis rail of the bridge unit Attached and powered by an in-line rotary servo motor with position feedback controlled by a motor-mounted rotary optical code converter. The work surface of the system is equipped with a pull-out device plate, which five microtiter plates keeps (mostly 2 plates with washing solution and 3 sample plates for a maximum 1152 different oligonucleotide solutions) and up to ten 20 x 20 mm wafers. The wafers are placed exactly in the plate against two stop pins and safely held by vacuum. The whole system is for safety from a plexiglass case surrounded and on a steel girder frame for heat and vibration damping attached. Motion control is accomplished by use of a commercial motion control device, which is a 3-axis servo controller and connected to a Computer is connected; the programming code for specific Applications are written on demand.
Zur Erzeugung einer DNA-Anordnung wurde eine Stiftvorrichtung mit Bauteilen, die feste Stiftelemente aufwiesen, in 16 Wells einer Mehr-Loch-DNA-Quellenplatte, die Lösungen der Oligomere 1–3 enthielten, getaucht, so dass die distalen Enden der Stifte benetzt wurden, das Roboter-Gefüge bewegt die Stift-Bauteile zum Silizium- Wafer, und die Probe wird durch Oberflächenkontakt punktförmig aufgetragen. Eines der modifizierten Oligonukleotide 1–3 wurde an jedem der 16 gesonderten Wells der 256 Wells auf dem Silizium-Wafer kovalent immobilisiert, wodurch eine 4 × 4-Anordnung von immobilisierter DNA erzeugt wurde.to Generation of a DNA array was a pin device with components, having solid pin elements in 16 wells of a multi-well DNA source plate, the solutions oligomers 1-3 contained, submerged, so that the distal ends of the pins wetted were, the robot structure moves the pin components to the silicon wafer and the sample is surface-contacted punctual applied. One of the modified oligonucleotides 1-3 was covalently attached to each of 16 separate wells of the 256 wells on the silicon wafer immobilized, creating a 4 × 4 array of immobilized DNA was generated.
Bei der Durchführung der Hybridisierungsreaktion wurden die drei komplementären Oligonukleotide und das negative Kontroll-Oligonukleotid in einer Endkonzentration von 10 μM für jedes Oligonukleotid in 1 ml TE-Puffer [10 mM TrisHCl, pH 8,0, 1 mM EDTA), der mit 1 M NaCl angereichert war, gemischt, und die Lösung wurde 10 min bei 65°C erhitzt. Direkt im Anschluss wurde die gesamte Oberfläche des Silizium-Wafers mit 800 μl der erhitzten Oligonukleotid-Lösung gespült. Die komplementären Oligonukleotide wurden an die immobilisierten Oligomere hybridisiert, indem die Silizium-Anordnung 1 Stunde bei Raumtemperatur inkubiert wurde, gefolgt von Inkubation bei 4°C für mindestens 10 min. Alternativ kann die Oligonukleotid-Lösung zum Wafer zugegeben werden, der dann erhitzt wird und zur Hybridisierung abkühlen gelassen wird.at the implementation the hybridization reaction, the three complementary oligonucleotides and the negative control oligonucleotide in a final concentration of 10 μM for each Oligonucleotide in 1 ml of TE buffer [10 mM TrisHCl, pH 8.0, 1 mM EDTA), which was enriched with 1 M NaCl, mixed, and the solution became 10 minutes at 65 ° C heated. Immediately afterwards, the entire surface of the Silicon wafer with 800 μl the heated oligonucleotide solution rinsed. The complementary ones Oligonucleotides were hybridized to the immobilized oligomers, by incubating the silicon assembly for 1 hour at room temperature followed by incubation at 4 ° C for at least 10 min. alternative can the oligonucleotide solution are added to the wafer, which is then heated and for hybridization cooling down is left.
Die hybridisierte Anordnung wurde dann mit einer Lösung von 50 mM Ammoniumcitrat-Puffer zum Kationenaustausch gewaschen, um Natrium- und Kaliumionen am DNA-Gerüst zu entfernen (Pieles et al. (1993), Nucleic Acids Res. 21:3191–3196). Ein 6-nl Aliquot einer Matrix-Lösung von 3-Hydroxypicolinsäure [0,7 M 3-Hydroxypicolinsäure-10% Ammoniumcitrat in 50% Acetonitril; siehe Wu et al. (1993), Rapid. Commun. Mass Spectrom. 7, 142–146] wurde reihenweise zu jeder Stelle der Anordnung zugegeben, wobei ein serieller piezoelektrischer Roboter-Verteiler (d. h. ein piezoelektrisches Pipettensystem) verwendet wurde.The hybridized array was then treated with a solution of 50 mM ammonium citrate buffer washed to cation exchange to sodium and potassium ions on DNA backbone (Pieles et al., 1993, Nucleic Acids Res. 21: 3191-3196). A 6-nl aliquot of a matrix solution of 3-hydroxypicolinic acid [0.7 M 3-hydroxypicolinic acid-10% Ammonium citrate in 50% acetonitrile; see Wu et al. (1993), Rapid. Commun. Mass Spectrom. 7, 142-146] was added in rows to each position of the arrangement, wherein a serial piezoelectric robot distributor (i.e., a piezoelectric Pipette system) was used.
Das piezoelektrische Pipettensystem ist auf einem System aufgebaut, das von der Microdrop GmbH, Norderstedt, Deutschland bezogen wird, und enthält einen Antrieb mit piezoelektrischem Element, der ein gepulstes Signal an ein piezoelektrisches Element sendet, das an einer Glaskapillare, die die zu verteilende Lösung enthält, befestigt ist und diese umgibt; einen Druckwandler zur Aufnahme (durch negativen Druck) oder Entleerung (durch positiven Druck) der Kapillare; ein xyz-Robotertisch und Roboterantrieb, mit dem die Kapillare zum Auffüllen, Entleeren, Verteilen und Reinigen manövriert wird, ein Stroboskop und ein Antrieb, der bei der Frequenz des Piezoelementes gepulst wird, so dass ein Betrachten der "suspendierten" Tröpfcheneigenschaften ermöglicht wird; gesonderte Stufen für Quellen, und Kennzeichnungs-Platten oder Probenziele (d. h. Si-Chip); eine am Roboterarm befestigte Kamera, mit der die Beschickung der Kennzeichnungs-Platte überwacht wird; sowie eine Datenstation, die die Druckeinheit, den xyz-Roboter und den piezoelektrischen Antrieb steuert.The piezoelectric pipette system is built on a system which is obtained from Microdrop GmbH, Norderstedt, Germany, and contains a piezoelectric element drive that generates a pulsed signal sent to a piezoelectric element attached to a glass capillary, the solution to be distributed contains is attached and surrounds this; a pressure transducer for recording (by negative pressure) or emptying (by positive pressure) the capillary; an xyz robot table and robot drive, with the the capillary to fill, Emptying, distributing and cleaning is maneuvered, a stroboscope and a drive pulsed at the frequency of the piezoelectric element so that viewing the "suspended" droplet properties allows becomes; separate levels for Sources, and identification plates or sample targets (i.e., Si chip); a camera attached to the robotic arm, with which the loading of the Label plate monitors becomes; as well as a data terminal containing the printing unit, the xyz robot and controls the piezoelectric drive.
Man ließ die 3-HPA-Lösung bei Umgebungstemperatur trocknen, und anschließend wurde mit der piezoelektrischen Pipette an jede Stelle ein 6 nl Aliquot Wasser zugegeben, um den getrockneten Matrix-DNA-Komplex zu resuspendieren, so dass der Matrix-DNA-Komplex beim Trocknen bei Umgebungstemperatur eine einheitliche kristalline Oberfläche an der Bodenfläche jeder Stelle ausbildet.you let the 3-HPA solution dry at ambient temperature, and then with the piezoelectric Pipette to each site a 6 nl aliquot of water added to the to resuspend dried matrix-DNA complex, leaving the matrix-DNA complex when drying at ambient temperature a uniform crystalline surface at the bottom surface every job is training.
MALDI-TOF-MS-AnalyseMALDI-TOF-MS analysis
Die
MALDI-TOF-MS-Analyse wurde reihenweise an jeder der 16 Stellen der
in
Beispielsweise an den Stellen, an denen nur Oligomer 1 konjugiert ist, ergab das Massenspektrum ein vorherrschendes Signal mit einem beobachteten experimentellen Masse-zu-Ladungs-Verhältnis von 7072,4, das etwa gleich dem des 23-mers ist; das theoretische Masse-zu-Ladungs-Verhältnis des 23-mers beträgt 7072,6 Da. Eine spezifische Hybridisierung des 12-mer Oligonukleotids an die Anordnung, mit einem beobachteten experimentellen Masse-zu-Ladungs-Verhältnis von 3618,33 Da (theoretisch 3622,4 Da) wurde nur an solchen Stellen nachgewiesen, die mit Oligomer 2 konjugiert waren, wohingegen eine spezifische Hybridisierung von MJM6 (beobachtetes experimentelles Masse-zu-Ladungs-Verhältnis von 6415,4) nur an solchen Stellen der Anordnung nachgewiesen wurde, die mit Oligomer 3 [theoretisch 6407,2 Da] konjugiert waren.For example at the sites where only oligomer 1 is conjugated gave the Mass spectrum a dominant signal with one observed experimental mass-to-charge ratio of 7072.4, which is about equal to that of the 23-meter; the theoretical mass-to-charge ratio of the 23-mers is 7072.6 There. Specific hybridization of the 12-mer oligonucleotide the arrangement, with an observed experimental mass-to-charge ratio of 3618.33 Da (theoretically 3622.4 Da) was only in such places which were conjugated to oligomer 2, whereas a Specific hybridization of MJM6 (observed experimental Mass-to-charge ratio of 6415.4) has been demonstrated only at such locations of the arrangement, which were conjugated to oligomer 3 [theoretically 6407.2 Da].
Keine der Stellen dieser Anordnung ergab ein Signal, das vom Negativ-Kontroll-29-mer-Oligonukleotid (theoretisches Masse-zu-Ladungs-Verhältnis von 8974,8) stammt, was zeigt, dass spezifische Ziel-DNA-Moleküle an Oligomere hybridisiert werden können, die kovalent an bestimmte Stellen auf der Oberfläche der Silizium-Anordnung immobilisiert sind, und eine Vielzahl von Hybridisierungstests kann einzeln mittels MALDI-TOF-MS-Analyse überwacht werden.None The location of this array gave a signal from the negative control 29-mer oligonucleotide (theoretical Mass-to-charge ratio from 8974.8), indicating that specific target DNA molecules are linked to oligomers can be hybridized, which are covalently immobilized to specific locations on the surface of the silicon assembly are, and a variety of hybridization tests can be used individually MALDI-TOF-MS analysis monitored become.
(b) 8 × 8 (64-Stellen)-Anordnung(b) 8x8 (64-digit) arrangement
Ein 2 × 2 cm2 Silizium-Wafer mit 256 einzelnen Vertiefungen oder Wells in Form einer 16 × 16-Well-Anordnung wurde von einem kommerziellen Anbieter [Accelerator Technology Corp. College Station, Texas] bezogen. Die Löcher maßen 800 × 800 μm2, waren 120 μm tief und hatten 1,125 Abstand. Der Silizium-Wafer wurde mit 3-Aminopropyltriethoxysilan umgesetzt, so dass eine einheitliche Schicht primärer Amine auf der Oberfläche hergestellt wurde, und dann dem heterobifunktionellen Vernetzungsmittel SIAB ausgesetzt, was wie vorstehend beschrieben zu Iodacetamido-Funktionalitäten auf der Oberfläche führte.A 2 × 2 cm 2 silicon wafer with 256 individual wells or wells in the form of a 16 × 16 well array was purchased from a commercial supplier [Accelerator Technology Corp. College Station, Texas]. The holes measured 800 × 800 μm 2 , were 120 μm deep and had a distance of 1.125. The silicon wafer was reacted with 3-aminopropyltriethoxysilane to produce a uniform layer of primary amines on the surface and then exposed to the heterobifunctional crosslinker SIAB, resulting in surface iodoacetamido functionalities as described above.
Zur Herstellung einer Anordnung aus 64 Elementen wurde eine Stiftvorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen Verfahren verwendet. Die Stiftvorrichtung wurde in 16 Wells einer 384-Well-DNA-Quellenplatte getaucht, die Lösungen der Oligomere 1–3 enthielt, zum Silizium-Wafer befördert, und die Probe wurde durch Oberflächenkontakt punktförmig aufgetragen. Anschließend wurde die Vorrichtung in Waschlösung getaucht, dann in die gleichen 16 Wells der Quellenplatte getaucht und um 2,25 mm vom anfänglichen Satz aus 16 Spots versetzt auf das Ziel gepunktet; der gesamte Zyklus wurde wiederholt, so dass eine 2 × 2-Anordnung von jedem Stift hergestellt wurde und so eine 8 × 8-Anordnung von Punkten (2 × 2 Elemente/Stift × 16 Stifte = 64 insgesamt gepunktete Elemente) erzeugt wurde.to Making an assembly of 64 elements became a pin device according to the above-described Method used. The pen device was in 16 wells one Dipped 384 well DNA source plate containing solutions of oligomers 1-3, transported to the silicon wafer, and the sample was made by surface contact punctual applied. Subsequently the device was in washing solution dipped, then dipped in the same 16 wells of the source plate and 2.25 mm from the initial one Set of 16 spots spotted on the target dotted; the entire cycle was repeated, leaving a 2 × 2 array of each pin and thus an 8 × 8 array of dots (2 × 2 elements / pin × 16 pins = 64 total dotted elements) was generated.
Die an die 64 Stellen immobilisierten Oligomere 1–3 wurden an die komplementären Oligonukleotide hybridisiert und durch MALDI-TOF-MS-Analyse untersucht. Wie für die 16-Stellen-Anordnung beobachtet, wurde an allen Stellen der DNA-Anordnung eine spezifische Hybridisierung des komplementären Oligonukleotids zu jedem der immobilisierten Thiol-haltigen Oligomere beobachtet.The Oligomers 1-3 immobilized to the 64 sites were hybridized to the complementary oligonucleotides and examined by MALDI-TOF-MS analysis. As for the 16-digit arrangement observed, at all points of the DNA arrangement was a specific Hybridization of the complementary Oligonucleotide to each of the immobilized thiol-containing oligomers observed.
BEISPIEL 30EXAMPLE 30
Verlängerung der hybridisierten DNA-Primer, die an auf einem Silizium-Wafer immobilisierten DNA-Matrizen gebunden sindrenewal hybridized DNA primers immobilized on a silicon wafer DNA templates are bound
Die SIAB-derivatisierten Silizium-Wafer können auch für die Primer-Extensionsreaktionen der immobilisierten DNA-Matrize eingesetzt werden, wobei im wesentlichen die in Beispiel 7 beschriebenen Verfahren verwendet werden.The SIAB-derivatized silicon wafers can also be used for primer extension reactions the immobilized DNA template are used, wherein substantially the methods described in Example 7 are used.
Ein 27-mer-Oligonukleotid [SEQ ID Nr. 125], das eine freie 3'-Thiolgruppe enthielt, wurde an einen SIAB-derivatisierten Silizium-Wafer, wie vorstehend z. B. in Beispiel 28 beschrieben, gekoppelt. Ein 12-mer Oligonukleotid-Primer [SEQ ID Nr. 126] wurde an das immobilisierte Oligonukleotid hybridisiert, und der Primer wurde mit einem kommerziell erhältlichen Kit [z. B. Sequenase oder ThermoSequenase, US. Biochemical Corp.) verlängert. Die Zugabe von Sequenase-DNA-Polymerase oder ThermoSequenase-DNA-Polymerase in Gegenwart von drei Desoxyribonukleosid-Triphosphaten (dNTPs; dATP, dGTP, dCTP) und Didesoxyribonukleosid-Thymidintriphospbat (ddTTP) in Puffer gemäß den Herstellerangaben ergab eine 3-Basen-Extension des noch an den Silizium-Wafer gebundenen 12-mer-Primers. Der Wafer wurde dann durch MALDI-TOF-Massenspektrometrie wie vorstehend beschrieben analysiert. Die Ergebnisse des Massenspektrums unterscheiden eindeutig das 15-mer [SEQ ID Nr. 127) vom ursprünglichen unverlängerten 12-mer, was somit zeigt, dass auf der Oberfläche eines Silizium-Wafers eine spezifische Extension durchgeführt und mittels MALDI-TOF-MS-Analyse nachgewiesen werden kann.A 27-mer oligonucleotide [SEQ ID NO: 125] containing a free 3'-thiol group was added to a SIAB-derivatized silicon wafer as described above, e.g. As described in Example 28, coupled. A 12-mer oligonucleotide primer [SEQ ID NO: 126] was hybridized to the immobilized oligonucleotide and the primer was cloned with a commercially available kit [e.g. Sequenase or ThermoSequenase, US. Biochemical Corp.). The addition of Sequenase DNA polymerase or ThermoSequenase DNA polymerase in the presence of three deoxyribonucleoside triphosphates (dNTPs; dATP, dGTP, dCTP) and dideoxyribonucleoside thymidine triphosphate (ddTTP) in buffer according to the manufacturer's instructions gave a 3-base extension of the still attached to the silicon wafer 12-mer primer. The wafer was then cured by MALDI-TOF-Mas spectrophotometry as described above. The mass spectrum results clearly distinguish the 15-mer [SEQ ID NO: 127] from the original 12-mer extender, thus demonstrating that a specific extension is performed on the surface of a silicon wafer and detected by MALDI-TOF-MS analysis can be.
BEISPIEL 31EXAMPLE 31
Einfluss der Linkerlänge auf die Polymerasenextension hybridisierter DNA-Primer, gebunden an auf einem Silizium-Wafer immobilisierten DNA-MatrizenInfluence of linker length on polymerase extension hybridized DNA primer, bound to DNA matrices immobilized on a silicon wafer
Die Auswirkung des Abstandes zwischen der SIAB-konjugierten Silizium-Oberfläche und der Duplex-DNA, die durch Hybridisierung der Ziel-DNA an die immobilisierte Oligomer-Matrize gebildet wurde, und die Auswahl des Enzyms wurden untersucht.The Effect of the distance between the SIAB-conjugated silicon surface and the duplex DNA immobilized by hybridization of the target DNA to the Oligomer template was formed, and the selection of the enzyme were examined.
Zwei SIAB-derivatisierte Silizium-Wafer wurden an das 3'-Ende zweier Oligonukleotide der identischen DNA-Sequenz, die freies Thiol enthielten, konjugiert, außer, dass eine 3 Basen lange poly-dT-Spacersequenz am 3'-Ende eingebaut wurde: Two SIAB-derivatized silicon wafers were conjugated to the 3'-end of two oligonucleotides of the identical DNA sequence containing free thiol, except that a 3-base poly-dT spacer sequence was inserted at the 3'-end:
Diese Oligonukleotide wurden synthetisiert und über den SIAB-Vernetzer [siehe z. B. Beispiel 28] jeweils gesondert an die Oberfläche eines Silizium-Wafers immobilisiert. Jeder Wafer wurde mit einem 12 mer-Oligonukleotid inkubiert: das zu Abschnitten der Nukleotidsequenzen komplementär ist, die beiden Oligonukleotiden gemeinsam sind, indem bei 75°C inkubiert wurde und der Silizium-Wafer langsam abgekühlt wurde. Die Wafer wurden dann durch MALDI-TOF-Massenspektrometrie wie vorstehend beschrieben analysiert.These oligonucleotides were synthesized and processed via the SIAB crosslinker [see, for example, US Pat. Example 28] each separately immobilized on the surface of a silicon wafer. Each wafer was incubated with a 12 mer oligonucleotide: which is complementary to portions of the nucleotide sequences that are common to both oligonucleotides, incubated at 75 ° C and the silicon wafer slowly cooled. The wafers were then analyzed by MALDI-TOF mass spectrometry as described above.
Wie in Beispiel 30 oben beschrieben, wurde eine spezifische 3-Basen-Extension des gebundenen 12-mer-Oligonukleotids mit dem Oligomer-Primer beobachtet, wenn sich ein 9-Basen-Spacer zwischen der Duplex und der Oberfläche befand [SEQ ID Nr. 125]. Ähnliche Ergebnisse wurden beobachtet, wenn die DNA-Spacer-Länge zwischen der SIAB-Einheit und der DNA-Duplex 0, 3,6 und 12 betrug. Die Extensionsreaktion kann außerdem mit einer Vielzahl von DNA-Polymerasen, wie Sequenase und ThermoSequenase (US Biochemical) durchgeführt werden. Der SIAB-Linker kann direkt an die DNA-Matrize gekoppelt werden oder er kann eine Linkersequenz umfassen, die die Primerextension der hybridisierten DNA nicht beeinflusst.As described in Example 30 above, became a specific 3 base extension of the bound 12-mer oligonucleotide with the oligomer primer, if a 9-base spacer was between the duplex and the surface [SEQ ID NO: 125]. Similar Results were observed when the DNA spacer length between the SIAB unit and the DNA duplex was 0, 3.6 and 12. The extension reaction can also with a variety of DNA polymerases, such as Sequenase and ThermoSequenase (US Biochemical) become. The SIAB linker can be coupled directly to the DNA template or it may include a linker sequence encoding primer extension the hybridized DNA is not affected.
BEISPIEL 32EXAMPLE 32
Spektrochip-Mutanten-Nachweis im ApoE-GenSpectroscopy mutant detection in the ApoE gene
Diese Beispiel beschreibt die Hybridisierung einer immobilisierten Matrize, die Primer-Extension und Massenspektrometrie zum Nachweis des Wildtyp- und des mutanten Apolipoprotein-E-Gens für diagnostische Zwecke. Dieses Beispiel zeigt, dass immobilisierte DNA-Moleküle, die eine spezifische Sequenz enthalten, mittels Primerextension nicht-markierter Allel-spezifischer Primer und Analyse der Extensionsprodukte mittels Massenspektrometrie nachgewiesen und unterschieden werden können.These Example describes the hybridization of an immobilized template, primer extension and mass spectrometry for detection of wild-type and the mutant apolipoprotein E gene for diagnostic purposes. This Example shows that immobilized DNA molecules that have a specific sequence contain, by primer extension, non-labeled allele-specific Primer and analysis of extension products by mass spectrometry can be detected and distinguished.
Eine
zur codierenden Sequenz von Allel 3 des Wildtyp-Apolipoprotein-E-Gens
komplementäre
50-Basen lange synthetische:
5'-GCCTGGTACACTGCCAGGCGCTTCTGCAGGTCATCGGCATCGCGGAGGAG-3' [SEQ ID Nr. 280] oder zum mutanten
Apolipoprotein-E-Gen mit einer G→A-Transition an Codon
158 komplementäre:
5'-GCCTGGTACACTGCCAGGCACTTCTGCAGGTCATCGGCATCGCGGAGGAG-3' [SEQ ID Nr. 281]A 50-base long synthetic complementary to the coding sequence of allele 3 of the wild-type apolipoprotein E gene:
5'-GCCTGGTACACTGCCAGGCGCTTCTGCAGGTCATCGGCATCGCGGAGGAG-3 '[SEQ ID NO: 280] or to the mutant apolipoprotein E gene having a G → A transition at codon 158 complementary:
5'-GCCTGGTACACTGCCAGGCACTTCTGCAGGTCATCGGCATCGCGGAGGAG-3 '[SEQ ID NO: 281]
DNA-Matrize die eine freie 3'-Thiolgruppe enthielt, wurde an gesonderte SIAB-derivatisierte Silizium-Wafer wie in Beispiel 28 beschrieben gekoppelt.DNA template the one free 3'-thiol group was added to separate SIAB-derivatized silicon wafers as in Example 28 is coupled.
Ein
21-mer Oligonukleotid-Primer:
5'-GAT GCC GAT GAC CTG CAG AAG-3' [SEQ ID Nr. 282]
wurde an jede der immobilisierten Matrizen hybridisiert, und der
Primer wurde mit einem kommerziell erhältlichen Kit [z. B. Sequenase
oder ThermoSequenase, US. Biochemical Corp.] verlängert. Die
Zugabe von Sequenase-DNA-Polymerase oder ThermoSequenase-DNA-Polymerase in
Gegenwart von drei Desoxyribonukleosid-Triphosphaten (dNTPs; dATP,
dGTP, dCTP) und Didesoxyribonukleosid-Cytosintriphosphat (ddCTP)
in Puffer gemäß den Herstellerangaben
ergab eine Einzelbasenextension des an die immobilisierte Matrize,
codierend das Wildtyp-Apolipoprotein-E-Gen, gebundenen 21-mer-Primers
und eine Dreibasenextension des an die immobilisierte Matrize, codierend
die mutante Form des Apolipoprotein-E-Gens, gebundenen 21-mer-Primers.A 21-mer oligonucleotide primer:
5'-GAT GCC GAT GAC CTG CAG AAG-3 '[SEQ ID NO: 282] was hybridized to each of the immobilized templates and the primer was amplified with a commercially available kit [e.g. Sequenase or ThermoSequenase, US. Biochemical Corp.]. The addition of Sequenase DNA polymerase or ThermoSequenase DNA polymerase in the presence of three deoxyribonucleoside triphosphates (dNTPs; dATP, dGTP, dCTP) and dideoxyribonucleoside cytosine triphosphate (ddCTP) in buffer according to the manufacturer's instructions gave a single base extension to the immobilized template encoding the wild-type apolipoprotein E gene, bound 21-mer primer and a three-base extension of the 21-mer primer bound to the immobilized template encoding the mutant form of the apolipoprotein E gene.
Die Wafer wurden durch Massenspektrometrie, wie hier beschrieben, analysiert. Die Wildtyp-Apolipoprotein-E-Sequenz ergibt ein Massenspektrum, das den Primer mit der Einzelbasenextension (22-mer) mit einem Masse-zu-Ladungs-Verhältnis von 6771,17. Da (das theoretische Masse-zu-Ladungs-Verhältnis beträgt 6753,5 Da) vom ursprünglichen 21-mer-Primer mit einem Masse-zu-Ladungs-Verhältnis von 6499,64 Da unterscheidet. Die mutante Apolipoprotein-E-Sequenz ergibt ein Massenspektrum, das den Primer mit der Dreibasenextension (24-mer) mit einem Masse-zu-Ladungs-Verhältnis von 7386,9 (das theoretische Masse-zu-Ladungs-Verhältnis beträgt 7386,9) vom ursprünglichen 21-mer-Primer mit einem Masse-zu-Ladungs-Verhältnis von 649964 Da unterscheidet.The Wafers were analyzed by mass spectrometry as described herein. The wild type apolipoprotein E sequence gives a mass spectrum this is the single base extension (22-mer) primer with a mass-to-charge ratio of 6771.17. Since (the theoretical mass-to-charge ratio is 6753.5 Da) of the original 21-mer primer with a mass-to-charge ratio of 6499.64 Da distinguishes. The mutant apolipoprotein E sequence gives a mass spectrum that the primer with the three-base extension (24-mer) with a mass-to-charge ratio of 7386.9 (the theoretical mass-to-charge ratio is 7386,9) from the original one 21-mer primer with a mass-to-charge ratio of 649964 There is a difference.
BEISPIEL 33EXAMPLE 33
Nachweis von doppelsträngigen Nukleinsäure-Molekülen über Strang-Austausch und Hybridisierung an eine immobilisierte komplementäre NukleinsäureDetection of double-stranded nucleic acid molecules via strand exchange and hybridization to an immobilized complementary nucleic acid
Dieses Beispiel beschreibt die Immobilisierung eines 24-mer-Primers und die spezifische Hybridisierung eines Stranges eines Duplex-DNA-Moleküls, wodurch die Amplifikation eines ausgewählten Zielmoleküls in einer Lösungsphase und der Nachweis des doppelsträngigen Moleküls ermöglicht werden. Dieses Verfahren eignet sich zum Nachweis von Einzelbasenänderungen und insbesondere zum Durchmustern genomischer Banken doppelsträngiger Fragmente.This Example describes the immobilization of a 24-mer primer and the specific hybridization of a strand of a duplex DNA molecule, thereby the amplification of a selected one Target molecule in a solution phase and the proof of the double-stranded molecule allows become. This method is suitable for the detection of single base changes and in particular, for screening genomic libraries of double-stranded fragments.
Ein 24-mer DNA-Primer CTGATGCGTC GGATCATCTT TTTT, SEQ ID Nr. 122, der eine freie 3'-Thiolgruppe enthielt, wurde an einen SIAB-derivatisierten Silizium-Wafer, wie in Beispiel 29 beschrieben, gekoppelt.One 24-mer DNA primer CTGATGCGTC GGATCATCTT TTTT, SEQ ID NO: 122, the a free 3'-thiol group was added to a SIAB-derivatized silicon wafer as in Example 29 described coupled.
Ein
synthetisches 18-mer-Oligonukleotid:
5'-CTGATGCGTCGGATCATC-3' [SEQ ID Nr. 286]
wurde mit einem 12-mer 5'-GATGATCCGACG-3' [SEQ ID Nr. 285],
dessen Sequenz komplementär
zu einem 12-Basen-Abschnitt des 18-mer-Oligonukleotids war, vorgemischt.
Das Oligonukleotid-Gemisch wurde auf 75°C erhitzt und langsam auf Raumtemperatur
gekühlt,
so dass die Bildung eines Duplex-Moleküls erleichtert wurde: A synthetic 18-mer oligonucleotide:
5'-CTGATGCGTCGGATCATC-3 '[SEQ ID NO: 286] was probed with a 12-mer 5'-GATGATCCGACG-3' [SEQ ID NO: 285], the sequence of which is complementary to a 12-base portion of the 18-mer Oligonucleotide was premixed. The oligonucleotide mixture was heated to 75 ° C and slowly cooled to room temperature to facilitate the formation of a duplex molecule:
Die spezifische Hybridisierung des 12-mer-Stranges des Duplex-Moleküls des immobilisierten 24-mer-Primers wurde durchgeführt, indem 1 M des Duplex-Moleküls unter den in Beispiel 30 beschriebenen Hybridisierungsbedingungen gemischt wurden.The specific hybridization of the 12-mer strand of the duplex molecule of the immobilized 24-mer primer was carried out by 1 M of the duplex molecule under the hybridization conditions described in Example 30 were mixed.
Die Wafer wurden durch Massenspektrometrie wie vorstehend beschrieben analysiert. Eine spezifische Hybridisierung wurde in einem Massenspektrum des 12-mers mit einem Masse-zu-Ladungs-Verhältnis von 3682,78 Da nachgewiesen.The Wafers were analyzed by mass spectrometry as described above analyzed. Specific hybridization was in a mass spectrum of the 12-meter with a mass-to-charge ratio of 3682.78 Since proven.
BEISPIEL 34EXAMPLE 34
1-(2-Nitro-5-(3-O-4,4'-dimethoxytritylpropoxy)phenyl)-1-O-((2-cyanoethoxy)diisopropylaminophosphino)ethan1- (2-Nitro-5- (3-O-4,4'-dimethoxytritylpropoxy) phenyl) -1-O - ((2-cyanoethoxy) diisopropylaminophosphino) ethane
A. 2-Nitro-5-(3-hydroxypropoxy)benzaldehydA. 2-nitro-5- (3-hydroxypropoxy) benzaldehyde
3-Brom-1-propanol
(3,34 g, 24 mmol) wurde über
Nacht (15 h) in 80 ml wasserfreiem Acetonitril mit 5-Hydroxy-2-nitrobenzaldehyd
(3,34 g, 20 mMol), K2CO3 (3,5
g) und KI (100 mg) unter Rückfluss
belassen. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur gekühlt, und
150 ml Methylenchlorid wurden hinzugegeben. Das Gemisch wurde filtriert,
und der feste Rückstand
wurde mit Methylenchlorid gewaschen. Die vereinigte organische Lösung wurde
bis zur Trockene eingedampft und in 100 ml Methylenchlorid gelöst. Die
erhaltene Lösung
wurde mit gesättigter
NaCl-Lösung
gewaschen und über
Natriumsulfid getrocknet. 4,31 g (96%) des gewünschten Produktes wurden nach
Entfernung des Lösungsmittels
im Vakuum erhalten.
Rf = 0,33 (Dichlormethan/Methanol,
95/5).
UV(Methanol)-Maximum: 313,240 (Schulter); 215 nm; Minimum:
266 nm.
1H-NMR. (DMSO-d6) δ 10,28 (s,
1H), 8,17 (d, 1H), 7,35 (d, 1H), 7,22 (s, 1H), 4,22 (t, 2H), 3,54
(t, 2H), 1,90 (m, 2H).
13CNMR (DMSO-d6) δ 189,9,
153,0, 141,6, 134,3, 127,3, 118,4, 114,0, 66,2, 56,9, 31,7.3-Bromo-1-propanol (3.34 g, 24 mmol) was added overnight (15 h) in 80 mL of anhydrous acetonitrile with 5-hydroxy-2-nitrobenzaldehyde (3.34 g, 20 mmol), K 2 CO 3 (3.5 g) and KI (100 mg) left to reflux. The reaction mixture was cooled to room temperature and 150 ml of methylene chloride were added ben. The mixture was filtered and the solid residue was washed with methylene chloride. The combined organic solution was evaporated to dryness and dissolved in 100 ml of methylene chloride. The resulting solution was washed with saturated NaCl solution and dried over sodium sulfide. 4.31 g (96%) of the desired product were obtained after removal of the solvent in vacuo.
R f = 0.33 (dichloromethane / methanol, 95/5).
UV (methanol) maximum: 313.240 (shoulder); 215 nm; Minimum: 266 nm.
1 H-NMR. (DMSO-d 6 ) δ 10.28 (s, 1H), 8.17 (d, 1H), 7.35 (d, 1H), 7.22 (s, 1H), 4.22 (t, 2H ), 3.54 (t, 2H), 1.90 (m, 2H).
13 CNMR (DMSO-d 6 ) δ 189.9, 153.0, 141.6, 134.3, 127.3, 118.4, 114.0, 66.2, 56.9, 31.7.
B. 2-Nitro-5-(3-O-tert.-butyldimethylsilylpropoxy)benzaldehydFor example, 2-nitro-5- (3-O-tert-butyldimethylsilylpropoxy) benzaldehyde
2-Nitro-5-(3-hydroxypropoxy)benzaldehyd
(1 g, 4,44 mMol) wurde in 50 ml wasserfreiem Acetonitril gelöst. Zu dieser
Lösung
wurden 1 ml Triethylamin, 200 mg Imidazol und 0,8 g (5,3 mmol) tBDMSCl
zugegeben. Das Gemisch wurde 4 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Methanol
(1 ml) wurde zur Beendigung der Umsetzung hinzugegeben. Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt, und der feste Rückstand wurde in 100 ml Methylenchlorid
gelöst
Die resultierende Lösung
wurde mit gesättigter
Natriumbicarbonat-Lösung
und dann mit Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde über Natriumsulfat
getrocknet, und das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt. Das Rohgemisch wurde einer raschen Säulenchromatographie
mit Methylenchlorid unterworfen, so dass 1,44 g (96%) 2-Nitro-5-(3-O-tert.-butyldimethylsilylpropoxy)benzaldehyd
erhalten wurden.
Rf = 0,67 (Hexan/Ethylacetat,
5/1).
UV(Methanol), Maximum: 317, 243, 215 nm: Minimum: 235,
267 nm.
1H-NMR (DMSO-d6) δ 10,28 (s,
1H), 8,14 (d, 1H), 7,32 (d, 1H), 7,20 (s, 1H), 4,20 (t, 2H), 3,75
(t, 2H), 1,90 (m, 2H), 0,85 (s, 9H), 0,02 (s, 6H).
13C-NMR (DMSO-d6) δ 189,6, 162,7,
141,5, 134,0, 127,1, 118,2, 113,8, 65,4, 58,5, 31,2, 25,5, –3,1, –5,7.2-Nitro-5- (3-hydroxypropoxy) benzaldehyde (1 g, 4.44 mmol) was dissolved in 50 ml of anhydrous acetonitrile. To this solution was added 1 ml of triethylamine, 200 mg of imidazole and 0.8 g (5.3 mmol) of tBDMSCl. The mixture was stirred for 4 hours at room temperature. Methanol (1 ml) was added to stop the reaction. The solvent was removed in vacuo and the solid residue was dissolved in 100 ml of methylene chloride. The resulting solution was washed with saturated sodium bicarbonate solution and then with water. The organic phase was dried over sodium sulfate and the solvent was removed in vacuo. The crude mixture was subjected to rapid column chromatography with methylene chloride to give 1.44 g (96%) of 2-nitro-5- (3-O-tert-butyldimethylsilylpropoxy) benzaldehyde.
R f = 0.67 (hexane / ethyl acetate, 5/1).
UV (methanol), maximum: 317, 243, 215 nm: minimum: 235, 267 nm.
1 H-NMR (DMSO-d 6) δ 10.28 (s, 1H), 8.14 (d, 1H), 7.32 (d, 1H), 7.20 (s, 1H), 4.20 (t, 2H), 3.75 (t, 2H), 1.90 (m, 2H), 0.85 (s, 9H), 0.02 (s, 6H).
13 C-NMR (DMSO-d 6 ) δ 189.6, 162.7, 141.5, 134.0, 127.1, 118.2, 113.8, 65.4, 58.5, 31.2 , 25.5, -3.1, -5.7.
C. 1-(2-Nitro-5-(3-O-tert.-butyldimethylsilylpropoxy)phenyl)ethanolC. 1- (2-nitro-5- (3-O-tert-butyldimethylsilylpropoxy) phenyl) ethanol
Im
Hochvakuum getrocknetes 2-Nitro-5-(3-O-tert.-butyldimethylsilylpropoxy)benzaldehyd
(1,02 g, 3 mmol) wurde in 50 ml wasserfreiem Methylenchlorid gelöst. 2M Trimethylaluminium
in Toluol (3 ml) wurden tropfenweise innerhalb von 10 min zugegeben
und das Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur belassen. Es wurde
für 10
min weiter gerührt,
und das Gemisch wurde in 10 ml eiskaltes Wasser gegossen. Die Emulsion
wurde von der Wasserphase getrennt und über 100 g Natriumsulfat getrocknet,
um restliches Wasser zu beseitigen. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum
entfernt, und das Gemisch wurde auf eine Silicagel-Säule mit
einem Methanolgradienten in Methylenchlorid aufgetragen. 0,94 g
(86%) des gewünschten
Produktes wurden isoliert.
Rf = 0,3
75 (Hexan/Ethylacetat, 5/1).
UV(Methanol), Maximum: 306, 233,
206 nm: Minimum: 255, 220 nm.
1H-NMR
(DMSO-d6) δ 8,00 (d, 1H), 7,36 (s, 1H),
7,00 (d, 1H), 5,49 (b, OH), 5,31 (q, 1H), 4,19 (m, 2H), 3,77 (t, 2H),
1,95 (m, 2H), 1,37 (d, 3H), 0,86 (s, 9H), 0,04 (s, 6H).
13C-NMR (DMSO-d6) δ 162,6, 146,2,
139,6, 126,9, 112,9, 112,5, 64,8, 63,9, 58,7, 31,5, 25,6, 24,9, –3,4, –5,8.High-vacuum dried 2-nitro-5- (3-O-tert-butyldimethylsilylpropoxy) benzaldehyde (1.02 g, 3 mmol) was dissolved in 50 ml of anhydrous methylene chloride. 2M trimethylaluminum in toluene (3 ml) was added dropwise over 10 minutes and the reaction mixture was left at room temperature. The stirring was continued for 10 minutes, and the mixture was poured into 10 ml of ice-cold water. The emulsion was separated from the water phase and dried over 100 g of sodium sulfate to remove residual water. The solvent was removed in vacuo and the mixture was applied to a silica gel column with a methanol gradient in methylene chloride. 0.94 g (86%) of the desired product was isolated.
R f = 0.375 (hexane / ethyl acetate, 5/1).
UV (methanol), maximum: 306, 233, 206 nm: minimum: 255, 220 nm.
1 H-NMR (DMSO-d 6 ) δ 8.00 (d, 1H), 7.36 (s, 1H), 7.00 (d, 1H), 5.49 (b, OH), 5.31 (q, 1H), 4.19 (m, 2H), 3.77 (t, 2H), 1.95 (m, 2H), 1.37 (d, 3H), 0.86 (s, 9H) , 0.04 (s, 6H).
13 C-NMR (DMSO-d 6 ) δ 162.6, 146.2, 139.6, 126.9, 112.9, 112.5, 64.8, 63.9, 58.7, 31.5 , 25.6, 24.9, -3.4, -5.8.
D. 1-(2-Nitro-5-(3-hydroxypropoxy)phenyl)ethanolD. 1- (2-nitro-5- (3-hydroxypropoxy) phenyl) ethanol
1-(2-Nitro-5-(3-O-tert.-butyldimethylsilylpropoxy)phenyl)ethanol
(0,89 g, 2,5 mmol) wurde in 30 ml THF gelöst, und 0,5 mmol nBu4NF wurde unter Rühren hinzugegeben. Das Gemisch
wurde 5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, und das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt. Der restliche Rückstand wurde auf eine Silicagel-Säule mit
einem Methanol-Gradienten in Methylenchlorid aufgetragen. 1-(2-Nitro-5-(3-hydroxypropoxy)phenyl)ethanol
(0,6 g, (99%)) wurde erhalten.
Rf =
0,17 (Dichlormethan/Methanol, 95/5).
UV(Methanol), Maximum:
304, 232, 210 nm: Minimum: 255, 219 nm.
1H-NMR
(DMSO-d6) δ 8,00 (d, 1H), 7,33 (s, 1H),
7,00 (d, 1H), 5,50 (d, OH), 5,28 (t, OH), 4,59 (t, 1H), 4,17 (t, 2H),
3,57 (m, 2H), 1,89 (m, 2H), 1,36 (d, 2H).
13C-NMR
(DMSO-d6) δ 162,8, 146,3, 139,7, 127,1,
113,1, 112,6, 65,5, 64,0, 57,0, 31,8, 25,0.1- (2-Nitro-5- (3-O-tert-butyldimethylsilylpropoxy) phenyl) ethanol (0.89 g, 2.5 mmol) was dissolved in 30 mL of THF and 0.5 mmol of nBu 4 NF was added Stirring added. The mixture was stirred at room temperature for 5 hours and the solvent was removed in vacuo. The residual residue was applied to a silica gel column with a methanol gradient in methylene chloride. 1- (2-nitro-5- (3-hydroxypropoxy) phenyl) ethanol (0.6 g, (99%)) was obtained.
R f = 0.17 (dichloromethane / methanol, 95/5).
UV (methanol), maximum: 304, 232, 210 nm: minimum: 255, 219 nm.
1 H-NMR (DMSO-d 6 ) δ 8.00 (d, 1H), 7.33 (s, 1H), 7.00 (d, 1H), 5.50 (d, OH), 5.28 (t, OH), 4.59 (t, 1H), 4.17 (t, 2H), 3.57 (m, 2H), 1.89 (m, 2H), 1.36 (d, 2H) ,
13 C-NMR (DMSO-d 6 ) δ 162.8, 146.3, 139.7, 127.1, 113.1, 112.6, 65.5, 64.0, 57.0, 31.8 , 25.0.
E. 1-(2-Nitro-5-(3-O-4,4'-dimethoxytritylpropoxy)phenyl)ethanolE. 1- (2-nitro-5- (3-O-4,4'-dimethoxytritylpropoxy) phenyl) ethanol
1-(2-Nitro-5-(3-hydroxypropoxy)phenyl)ethanol
(0,482 g, 2 mmol) wurde zweimal mit wasserfreiem Pyridin coverdampft
und in wasserfreiem Pyridin gelöst.
Die Lösung
wurde im Eiswasserbad gekühlt,
und 750 mg (2,2 mmol) DMTCl wurden zugegeben. Das Reaktionsgemisch
wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt, und
0,5 ml Methanol wurden zur Beendigung der Umsetzung hinzugegeben.
Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt, und der Rückstand wurde zweimal mit Toluol
verdampft, um Pyridinspuren zu entfernen. Der endgültige Rückstand
wurde auf eine Silicagel-Säule mit
einem Methanol-Gradienten in Methylenchlorid aufgetragen, welches
Triethylamin-Tropfen enthielt, so dass 0,96 g (89%) des gewünschten
Produktes 1-(2-Nitro-5-(3-O-4,4'-dimethoxytritylpropoxy)phenyl)ethanol
erhalten wurden.
Rf = 0,50 (Dichlormethan/Methanol,
99/1).
UV(Methanol), Maximum: 350 (Schulter), 305, 283, 276
(Schulter), 233, 208 nm; Minimum: 290, 258, 220 nm.
1H-NMR (DMSO-d6) δ 8,00 (d,
1H), 6,82-7,42 (ArH), 5,52 (d, OH), 5,32 (m, 1H), 4,23 (t, 2H),
3,71 (s, 6H), 3,17 (t, 2H), 2,00 (m, 2H), 1,37 (d, 3H).
13C-NMR (DMSO-d6) δ 162,5, 157,9,
157,7, 146,1, 144,9, 140,1, 139,7, 135,7, 129,5, 128,8, 127,6, 127,5, 127,3,
126,9, 126,4, 113,0, 112,8, 112,6, 85,2, 65,3, 63,9, 59,0, 54,8,
28,9, 24,9.1- (2-nitro-5- (3-hydroxypropoxy) phenyl) ethanol (0.482 g, 2 mmol) was co-evaporated twice with anhydrous pyridine and dissolved in anhydrous pyridine. The solution was cooled in an ice-water bath, and 750 mg (2.2 mmol) of DMTCl was added. The reaction mixture was stirred at room temperature overnight, and 0.5 ml of methanol was added to terminate the reaction. The solvent was removed in vacuo and the residue was evaporated twice with toluene to remove pyridine traces. The final residue was applied to a silica gel column with a methanol gradient in methylene chloride containing triethylamine drops to give 0.96 g (89%) of the desired product 1- (2-nitro-5- (3-O 4,4'-dimethoxytritylpropoxy) phenyl) ethanol.
R f = 0.50 (dichloromethane / methanol, 99/1).
UV (methanol), maximum: 350 (shoulder), 305, 283, 276 (shoulder), 233, 208 nm; Minimum: 290, 258, 220 nm.
1 H-NMR (DMSO-d 6 ) δ 8.00 (d, 1H), 6.82-7.42 (ArH), 5.52 (d, OH), 5.32 (m, 1H), 4 , 23 (t, 2H), 3.71 (s, 6H), 3.17 (t, 2H), 2.00 (m, 2H), 1.37 (d, 3H).
13 C-NMR (DMSO-d 6 ) δ 162.5, 157.9, 157.7, 146.1, 144.9, 140.1, 139.7, 135.7, 129.5, 128.8 , 127.6, 127.5, 127.3, 126.9, 126.4, 113.0, 112.8, 112.6, 85.2, 65.3, 63.9, 59.0, 54 , 8, 28.9, 24.9.
F. 1-(2-Nitro-5-(3-O-4,4'-dimethoxytrilylpropoxy)phenyl)-1-O-((2-cyanoethoxy)diisopropylaminophosphino)ethanF. 1- (2-nitro-5- (3-O-4,4'-dimethoxytrilylpropoxy) phenyl) -1-O - ((2-cyanoethoxy) diisopropylaminophosphino) ethane
1-(2-Nitro-5-(3-O-4,4'-dimethoxytritylpropoxy)phenyl)ethanol
(400 mg, 0,74 mMol) wurde unter Hochvakuum getrocknet und in 20
ml wasserfreiem Methylenchlorid gelöst. Zu dieser Lösung wurden
0,5 ml N,N-Diisopropylethylamin und 0,3 ml (1,34 mMol) 2-Cyanoethyl-N,N-diisopropylchlorphosphoramidit
zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 30 min bei Raumtemperatur
gerührt,
und 0,5 ml Methanol wurde zur Beendigung der Reaktion hinzugegeben.
Das Gemisch wurde mit gesättigter
Natriumbicarbonat-Lösung
gewaschen und über Natriumsulfat
getrocknet. Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt eine rasche Silicagel-Säule
mit 1% Methanol in Methylenchlorid, das Triethylamin-Tropfen enthielt,
ergab 510 mg (93%) des gewünschten
Phosphoramidits.
Rf = 0,87 (Dichlormethan/Methanol,
99/1)1- (2-nitro-5- (3-O-4,4'-dimethoxytritylpropoxy) phenyl) ethanol (400 mg, 0.74 mmol) was dried under high vacuum and dissolved in 20 mL of anhydrous methylene chloride. To this solution was added 0.5 ml of N, N-diisopropylethylamine and 0.3 ml (1.34 mmol) of 2-cyanoethyl-N, N-diisopropylchlorophosphoramidite. The reaction mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and 0.5 ml of methanol was added to stop the reaction. The mixture was washed with saturated sodium bicarbonate solution and dried over sodium sulfate. The solvent was removed in vacuo. A rapid silica gel column with 1% methanol in methylene chloride containing triethylamine drops gave 510 mg (93%) of the desired phosphoramidite.
R f = 0.87 (dichloromethane / methanol, 99/1)
BEISPIEL 35EXAMPLE 35
1-(4-(3-O-4,4'-Dimethoxytritylpropoxy)-3-methoxy-6-nitrophenyl)-1-O-((2-cyanoethoxy)-diisopropylaminophosphino)ethan1- (4- (3-O-4,4'-Dimethoxytritylpropoxy) -3-methoxy-6-nitrophenyl) -1-O - ((2-cyanoethoxy) -diisopropylaminophosphino) ethane
A. 4(3-Hydroxypropoxy)-3-methoxyacetophenonA. 4 (3-hydroxypropoxy) -3-methoxyacetophenone
3-Brom-1-propanol
(53 ml, 33 mmol) wurde über
Nacht (15 h) in 100 ml wasserfreiem Acetonitril mit 4-Hydroxy-3-methoxyacetophenon
(5 g, 30 mMol), K2CO3 (5g)
und KI unter Rückfluss
belassen. Das Reaktionsgemisch wurde nach Abkühlen auf Raumtemperatur mit
150 ml Methylenchlorid versetzt. Das Gemisch wurde filtriert, und
der feste Rückstand
wurde mit Methylenchlorid gewaschen. Die vereinigte organische Lösung wurde
bis zu Trockne eingedampft und in 100 ml Methylenchlorid gelöst. Die
erhaltene Lösung
wurde mit gesättigter
NaCl-Lösung gewaschen
und über
Natriumsulfat getrocknet. 6,5 g (96,4%) des gewünschtem Produktes wurden nach
Entfernung des Lösungsmittels
im Vakuum erhalten.
Rf = 0,41 (Dichlormethan/Methanol,
95/5).
UV (Methanol) Maximum: 304, 273, 227, 210 nm; Minimum:
291, 244, 214 nm.
1H-NMR (DMSO-d6) δ 7,64
(d, 1H), 7,46 (s, 1H), 7,04 (d, 1H), 4,58 (b, OH), 4,12 (t, 2H),
3,80 (s, 3H), 3,56 (t, 2H), 2,54 (s, 3H), 1,88 (m, 2H).
13C-NMR (DMSO-d6) δ 196,3, 152,5,
148,6, 129,7, 123,1, 111,5, 110,3, 65,4, 57,2, 55,5, 31,9, 26,3.3-Bromo-1-propanol (53 mL, 33 mmol) was added overnight (15 h) in 100 mL of anhydrous acetonitrile with 4-hydroxy-3-methoxyacetophenone (5 g, 30 mmol), K 2 CO 3 (5 g) and Keep AI at reflux. After cooling to room temperature, the reaction mixture was admixed with 150 ml of methylene chloride. The mixture was filtered and the solid residue was washed with methylene chloride. The combined organic solution was evaporated to dryness and dissolved in 100 ml of methylene chloride. The resulting solution was washed with saturated NaCl solution and dried over sodium sulfate. 6.5 g (96.4%) of the desired product were obtained after removal of the solvent in vacuo.
R f = 0.41 (dichloromethane / methanol, 95/5).
UV (methanol) maximum: 304, 273, 227, 210 nm; Minimum: 291, 244, 214 nm.
1 H-NMR (DMSO-d 6) δ 7.64 (d, 1H), 7.46 (s, 1H), 7.04 (d, 1H), 4.58 (b, OH), 4.12 (t, 2H), 3.80 (s, 3H), 3.56 (t, 2H), 2.54 (s, 3H), 1.88 (m, 2H).
13 C-NMR (DMSO-d 6 ) δ 196.3, 152.5, 148.6, 129.7, 123.1, 111.5, 110.3, 65.4, 57.2, 55.5 , 31.9, 26.3.
B. 4.(3-Acetoxypropoxy)-3-methoxyacetophenonB. 4. (3-Acetoxypropoxy) -3-methoxyacetophenone
4-(3-Hydroxypropoxy)-3-methoxyacetophenon
(3,5 g, 15,6 mmol) wurde getrocknet und in 80 ml wasserfreiem Acetonitril
gelöst.
Zu diesem Gemisch wurden 6 ml Triethylamin und 6 ml Essigsäureanhydrid
gegeben. Nach 4 Stunden wurde 6 ml Methanol zugegeben, und das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt. Der Rückstand
wurde in 100 ml Dichlormethan gelöst, und die Lösung wurde
mit verdünnter
Natriumbicarbonat-Lösung
und dann mit Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde über Natriumsulfat
getrocknet, und das Lösungsmittel
wurde entfernt. Der feste Rückstand
wurde auf eine Silicagel-Säule
mit Methylenchlorid aufgetragen, so dass 4,1 g 4-(3-Acetoxypropoxy)-3-methoxyacetophenon
(98,6%) erhalten wurden.
Rf 0,22 (Dichlormethan/Methanol,
99/1).
UV(Methanol), Maximum: 303, 273, 227, 210 nm; Minimum:
290, 243, 214 nm.
1H-NMR (DMSO-d6) δ 7,62
(d, 1H), 7,45 (s, 1H), 7,08 (4, 1H), 4,12 (m, 4H), 3,82 (s, 3H),
2,54 (s, 3H), 2,04 (m, 2H), 2,00 (s, 3H).
13C-NMR
(DMSO-d6) δ 196,3, 170,4, 152,2, 148,6,
130,0, 123,0, 111,8, 110,4, 65,2, 60,8, 55,5, 27,9, 26,3, 20,7.4- (3-Hydroxypropoxy) -3-methoxyacetophenone (3.5 g, 15.6 mmol) was dried and dissolved in 80 mL of anhydrous acetonitrile. To this mixture was added 6 ml of triethylamine and 6 ml of acetic anhydride. After 4 hours, 6 ml of methanol was added and the solvent was removed in vacuo. The residue was dissolved in 100 ml of dichloromethane and the solution was washed with dilute sodium bicarbonate solution and then with water. The organic phase was dried over sodium sulfate and the solvent was removed. The solid residue was applied to a silica gel column with methylene chloride to give 4.1 g of 4- (3-acetoxypropoxy) -3-methoxyacetophenone (98.6%).
R f 0.22 (dichloromethane / methanol, 99/1).
UV (methanol), maximum: 303, 273, 227, 210 nm; Minimum: 290, 243, 214 nm.
1 H-NMR (DMSO-d 6) δ 7.62 (d, 1H), 7.45 (s, 1H), 7.08 (4, 1H), 4.12 (m, 4H), 3.82 (s, 3H), 2.54 (s, 3H), 2.04 (m, 2H), 2.00 (s, 3H).
13 C-NMR (DMSO-d 6 ) δ 196.3, 170.4, 152.2, 148.6, 130.0, 123.0, 111.8, 110.4, 65.2, 60.8 , 55.5, 27.9, 26.3, 20.7.
C. 4-(3-Acetoxypropoxy)-3-methoxy-6-nitroacetophenonC. 4- (3-Acetoxypropoxy) -3-methoxy-6-nitroacetophenone
4-(3-Acetoxypropoxy)-3-methoxyacetophenon (3,99 g, 15 mMol) wurde portionsweise zu 15 ml 70%-igem HNO3 im Wasserbad zugegeben, und die Reaktionstemperatur wurde bei Raumtemperatur gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde 30 min bei Raumtemperatur belassen, und 30 g Eisstücke wurden hinzugegeben. Dieses Gemisch wurde mit 100 ml Dichlormethan extrahiert, und die organische Phase wurde mit gesättigter Natriumbicarbonat-Lösung gewaschen. Die Lösung wurde über Natriumsulfat getrocknet, und das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt. Das Rohgemisch wurde auf eine Silicagel-Säule mit einem Methanol-Gradienten in Methylenchlorid aufgetragen, so dass 3,8 g (81,5%) des gewünschten Produktes 4-(3-Acetoxypropoxy)-3-methoxy-6-nitroacetophenon und 0,38 g (8%) des ipso-substituierten Produktes 5-(3-Acetopropoxy)-4-methoxy-1,2-dinitrobenzol erhalten wurden.4- (3-Acetoxypropoxy) -3-methoxyacetophenone (3.99 g, 15 mmol) was added portionwise to 15 ml of 70% HNO 3 in a water bath and the reaction temperature was maintained at room temperature. The reaction mixture was left at room temperature for 30 minutes, and 30 g of ice pieces were added. This mixture was extracted with 100 ml of dichloromethane and the organic phase was washed with saturated sodium bicarbonate solution. The solution was dried over sodium sulfate and the solvent was removed in vacuo. The crude mixture was applied to a silica gel column with a methanol gradient in methylene chloride to give 3.8 g (81.5%) of the desired product 4- (3-acetoxypropoxy) -3-methoxy-6-nitroacetophenone and O, 38 g (8%) of the ipso-substituted product 5- (3-acetopropoxy) -4-methoxy-1,2-dinitrobenzene were obtained.
Ipso-substituiertes
Nebenprodukt 5-(3-Acetopropoxy)-4-methoxy 1,2-dinitrobenzol:
Rf = 0,47 (Dichlormethan/Methanol, 99/1).
UV
(Methanol), Maximum: 334, 330, 270, 240, 212 nm; Minimum: 310, 282,
263, 223 nm.
1H-NMR (CDCl3) δ 7,36 (s,
1H), 7,34 (s, 1H), 4,28 (t, 2H), 4,18 (t, 2H), 4,02 (s 3H), 2,20
(m, 2H), 2,08 (s, 3H).
13C-NMR (CDCl3) δ 170,9,
152,2, 151,1, 117,6, 111,2, 107,9, 107,1, 66,7, 60,6, 56,9, 28,2,
20,9.Ipso-substituted by-product 5- (3-acetopropoxy) -4-methoxy-1,2-dinitrobenzene:
R f = 0.47 (dichloromethane / methanol, 99/1).
UV (methanol), maximum: 334, 330, 270, 240, 212 nm; Minimum: 310, 282, 263, 223 nm.
1 H-NMR (CDCl3) δ 7.36 (s, 1H), 7.34 (s, 1H), 4.28 (t, 2H), 4.18 (t, 2H), 4.02 (s 3H), 2.20 (m, 2H), 2.08 (s, 3H).
13 C-NMR (CDCl3) δ 170.9, 152.2, 151.1, 117.6, 111.2, 107.9, 107.1, 66.7, 60.6, 56.9, 28 , 2, 20,9.
Gewünschtes
Produkt 4-(3-Acetoxypropoxy)3-methoxy-6-nitroacetophenon:
Rf = 0,29 (Dichlormethan/Methanol, 99/1).
UV
(Methanol), Maximum: 344, 300, 246, 213 nm; Minimum: 320, 270, 227
nm.
1H-NMR (CDCl3) δ 37,62 (s,
1H), 6,74 (s, 1H), 4,28 (t, 2H), 4,20 (t, 2H), 3,96 (s, 3H), 2,48
(8, 3H), 2,20 (m, 2H), 2,08 (s, 3H).
13C-NMR
(CDCl3) δ 200,0,
171,0, 154,3, 148,8, 138,3, 133,0, 108,8, 108,0, 66,1, 60,8, 56,6,
30,4, 28,2, 20,9.Desired product 4- (3-acetoxypropoxy) -3-methoxy-6-nitroacetophenone:
R f = 0.29 (dichloromethane / methanol, 99/1).
UV (methanol), maximum: 344, 300, 246, 213 nm; Minimum: 320, 270, 227 nm.
1 H-NMR (CDCl3) δ 37.62 (s, 1H), 6.74 (s, 1H), 4.28 (t, 2H), 4.20 (t, 2H), 3.96 (s , 3H), 2.48 (8, 3H), 2.20 (m, 2H), 2.08 (s, 3H).
13 C-NMR (CDCl3) δ 200.0, 171.0, 154.3, 148.8, 138.3, 133.0, 108.8, 108.0, 66.1, 60.8, 56 , 6, 30.4, 28.2, 20.9.
D. 1-(4-(3-Hydroxypropoxy)-3-methoxy-6-nitrophenyl)ethanolD. 1- (4- (3-Hydroxypropoxy) -3-methoxy-6-nitrophenyl) ethanol
4-(3-Acetoxypropoxy)-3-methoxy-6-nitroacetophenon (3,73 g, 12 mMol) wurde zu 150 ml Ethanol und 6,5 g K2CO3 gegeben. Das Gemisch wurde 4 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, und DSC mit 5% Methanol in Dichlormethan zeigte die Beendigung der Reaktion. Zu diesem gleichen Reaktionsgemisch wurden 3,5 g NaHB4 gegeben, und das Gemisch wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Aceton (10 ml) wurde zugegeben und mit dem restlichen NaBH4 umgesetzt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt, und der Rückstand wurde in 50 g Silicagel aufgenommen. Das Silicagel-Gemisch wurde oben auf eine Silicagel-Säμle mit 5% Methanol in Methylenchlorid aufgetragen, so dass 3,15 g (97%) des gewünschten Produktes 1-(4-(3-Hydroxypropoxy)-3-methoxy-6-nitrophenyl)ethanol erhalten wurden.4- (3-Acetoxypropoxy) -3-methoxy-6-nitroacetophenone (3.73 g, 12 mmol) was added to 150 ml of ethanol and 6.5 g of K 2 CO 3 . The mixture was stirred at room temperature for 4 hours and DSC with 5% methanol in dichloromethane showed completion of the reaction. To this same reaction mixture was added 3.5 g of NaHB 4 , and the mixture was stirred for 2 hours at room temperature. Acetone (10 ml) was added and reacted with the remaining NaBH 4 . The solvent was removed in vacuo and the residue was taken up in 50 g of silica gel. The silica gel mixture was applied to the top of a silica gel column with 5% methanol in methylene chloride to give 3.15 g (97%) of the desired product 1- (4- (3-hydroxypropoxy) -3-methoxy-6-nitrophenyl ) ethanol.
Zwischenprodukt
4-(3-Hydroxypropoxy)-3-methoxy-6-nitroacetophenon nach Abspaltung
der Schutzgruppe:
Rf = 0,60 (Dichlormethan/Methanol,
95/5).
Endprodukt: 1-(4-(3-Hydroxypropoxy)-3-methoxy-6-nitrophenyl)ethanol
Rf = 0,50 (Dichlormethan/Methanol, 95/5).
UV
(Methanol), Maximum: 344, 300, 243, 219 nm; Minimum: 317, 264, 233
nm.
1H-NMR (DMSO-d6) δ 7,54 (s,
1H), 7,36 (s, 1H), 5,47 (d, OH), 5,27 (m, 1H), 4,55 (t, OH), 4,05
(t, 2H), 3,90 (s, 3H), 3,55 (q, 2H), 1,88 (m, 2H), 1,37 (d, 3H).
13C-NMR (DMSO-d6) δ 153,4, 146,4,
138,8, 137,9, 109,0, 108,1, 68,5, 65,9, 57,2, 56,0, 31,9, 29,6.Intermediate 4- (3-hydroxypropoxy) -3-methoxy-6-nitroacetophenone after cleavage of the protecting group:
R f = 0.60 (dichloromethane / methanol, 95/5).
Final product: 1- (4- (3-hydroxypropoxy) -3-methoxy-6-nitrophenyl) ethanol
R f = 0.50 (dichloromethane / methanol, 95/5).
UV (methanol), maximum: 344, 300, 243, 219 nm; Minimum: 317, 264, 233 nm.
1 H-NMR (DMSO-d 6) δ 7.54 (s, 1H), 7.36 (s, 1H), 5.47 (d, OH), 5.27 (m, 1H), 4.55 (t, OH), 4.05 (t, 2H), 3.90 (s, 3H), 3.55 (q, 2H), 1.88 (m, 2H), 1.37 (d, 3H) ,
13 C-NMR (DMSO-d 6 ) δ 153.4, 146.4, 138.8, 137.9, 109.0, 108.1, 68.5, 65.9, 57.2, 56.0 , 31.9, 29.6.
E. 1-(4-(3-O-4,4'-Dimethoxytritylpropoxy)-3-methoxy-6-nitrophenyl)ethanolE. 1- (4- (3-O-4,4'-Dimethoxytritylpropoxy) -3-methoxy-6-nitrophenyl) ethanol
1-(4-(3-Hydroxypropoxy)-3-methoxy-6-nitrophenyl)ethanol
(0,325 g, 1,2 mMol) wurde mit wasserfreiem Pyridin zweimal coverdampft
und in 15 ml Pyridin gelöst.
Die Lösung
wurde im Eiswasserbad gekühlt,
und 450 mg (1,33 mMol) DMTCI wurden zugegeben. Das Reaktionsgemisch
wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt,
und 0,5 ml Methanol wurden zur Beendigung der Umsetzung zugegeben.
Das Lösungsmittel wurde
im Vakuum entfernt, und der Rückstand
wurde zweimal mit Toluol coverdampft, um die Pyridinspuren zu entfernen.
Der endgültige
Rückstand
wurde auf eine Silicagel-Säule
mit einem Methanol-Gradienten in Methylenchlorid, das Triethylamintropfen
enthielt, aufgetragen, so dass 605 mg (88%) des gewünschten
Produktes 1-(4-(3-O-4,4'-Dimethoxytritylpropoxy)-3-methoxy-6-nitrophenyl)ethanol
erhalten wurden.
Rf = 0,50 (Dichlormethan/Methanol,
95/5).
UV (Methanol), Maximum, 354, 302, 282, 274, 233, 209
nm; Minimum: 322, 292, 263, 222 nm.
1H-NMR
(DMSO-d6) δ 7,54 (s, 1H), 6,8-7,4 (ArH),
5,48 (d, OH), 5,27 (m, 1H), 4,16 (t, 2H), 3,85 (s, 3H), 3,72 (s, 6H),
3,15 (t, 2H), 1,98 (t, 2H), 1,37 (d, 3H).
13C-NMR
(DMSO-d6) 157,8, 153,3, 146,1, 144,9, 138,7,
137,8, 135,7, 129,4, 128,7, 127,5, 127,4, 126,3, 112,9, 112,6, 108,9,
108,2, 85,1, 65,7, 63,7, 59,2, 55,8, 54,8, 29,0, 25,0.1- (4- (3-Hydroxypropoxy) -3-methoxy-6-nitrophenyl) ethanol (0.325 g, 1.2 mmol) was co-evaporated twice with anhydrous pyridine and dissolved in 15 ml of pyridine. The solution was cooled in an ice-water bath and 450 mg (1.33 mmol) of DMTCI was added. The reaction mixture was stirred at room temperature overnight, and 0.5 ml of methanol was added to stop the reaction. The solvent was removed in vacuo and the residue co-evaporated twice with toluene to remove the pyridine traces. The final residue was applied to a silica gel column with a methanol gradient in methylene chloride containing triethylamine drop to give 605 mg (88%) of the desired product 1- (4- (3-O-4,4'-dimethoxytritylpropoxy ) -3-methoxy-6-nitrophenyl) ethanol.
R f = 0.50 (dichloromethane / methanol, 95/5).
UV (methanol), maximum, 354, 302, 282, 274, 233, 209 nm; Minimum: 322, 292, 263, 222 nm.
1 H-NMR (DMSO-d 6 ) δ 7.54 (s, 1H), 6.8-7.4 (ArH), 5.48 (d, OH), 5.27 (m, 1H), 4 , 16 (t, 2H), 3.85 (s, 3H), 3.72 (s, 6H), 3.15 (t, 2H), 1.98 (t, 2H), 1.37 (d, 3H).
13 C-NMR (DMSO-d 6 ) 157.8, 153.3, 146.1, 144.9, 138.7, 137.8, 135.7, 129.4, 128.7, 127.5, 127.4, 126.3, 112.9, 112.6, 108.9, 108.2, 85.1, 65.7, 63.7, 59.2, 55.8, 54.8, 29, 0, 25.0.
F. 1-(4-(3-O-4,4'-Dimethoxytritylpropoxy)-3-methoxy-6-nitrophenyl)-1-O-((2-cyanoethoxy)-diisopropylaminophosphino)ethanF. 1- (4- (3-O-4,4'-dimethoxytritylpropoxy) -3-methoxy-6-nitrophenyl) -1-O - ((2-cyanoethoxy) -diisopropylaminophosphino) ethane
1-(4-(3-O-4,4'-Dimethoxytritylpropoxy)-3-mothoxy-6-nitrophenyl)ethanol
(200 mg, 3,5 mMol) wurde unter Hochvakuum getrocknet und in 15 ml
wasserfreiem Methylenchlorid gelöst.
Zu dieser Lösung
wurden 0,5 ml N,N-Diisopropylethylamin und 0,2 ml (0,89 mMol) 2-Cyanoethyl-NN-diisopropylchlorphosphoramidit
zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 30 min bei Raumtemperatur
gerührt,
und 0,5 ml Methanol wurde zur Reaktion zugegeben, um die Reaktion
zu beenden. Das Gemisch wurde mit gesättigter Natriumbicarbonat-Lösung gewaschen
und über
Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt und eine rasche Silicagel-Säule mit
1% Methanol in Methylenchlorid, das Triethylamintropfen enthielt,
ergab 247 mg (91,3%) des gewünschten
Phosphoramidits 1-(4-(3-O-4,4'-Dimethoxytritylpropoxy)-3-methoxy-6-nitrophenyl)-1-O-((2-cyanoethoxy)diisopropylaminophosphino)ethan.
Rf = 087 (Dichlormethan/Methanol, 99/1).1- (4- (3-O-4,4'-dimethoxytritylpropoxy) -3-methoxy-6-nitrophenyl) ethanol (200 mg, 3.5 mmol) was dried under high vacuum and dissolved in 15 ml of anhydrous methylene chloride. To this solution was added 0.5 ml of N, N-diisopropylethylamine and 0.2 ml (0.89 mmol) of 2-cyanoethyl-N, N-diisopropylchlorophosphoramidite. The reaction mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, and 0.5 ml of methanol was added to the reaction to terminate the reaction. The mixture was washed with saturated sodium bicarbonate solution and dried over sodium sulfate. The solvent was removed in vacuo and a rapid silica gel column containing 1% methanol in methylene chloride containing triethylamine drop gave 247 mg (91.3%) of the desired phosphoramidite 1- (4- (3-O-4,4'- Dimethoxytritylpropoxy) -3-methoxy-6-nitrophenyl) -1-O - ((2-cyanoethoxy) diisopropylaminophosphino) ethane.
R f = 087 (dichloromethane / methanol, 99/1).
BEISPIEL 36EXAMPLE 36
Oligonukleotid-SyntheseOligonucleotide Synthesis
Die Oligonukleotid-Konjugate, die photospaltbare Linker enthalten, wurden durch Festphasen-Nukleinsäure-Synthese (siehe Sinha et al. (1983), Tetrahedron Lett. 24: 5843–5846; Sinha et al. (1984), Nucleic Acids Res. 12:4539–4557; Beaucage et al. (1993), Tetrahedron 49, 6123–6194 und Matteuci et al. (1981), J. Am. Chem.. Soc. 103:3185–3191) unter Standard-Bedingungen hergestellt. Für den Einbau der photospaltbaren Einheit und der 5'-terminalen Aminogruppe wurde außerdem eine längere Kopplungsdauer verwendet. Die Kopplungseffizienz wurde durch Messen der Extinktion des freigesetzten DMT-Kations ermittelt, und die Ergebnisse zeigten eine vergleichbare Kopplungseffizienz von Phosphoramidit-1-(2-Nitro-5-(3-O-4,4'-dimethoxytritylpropoxy)phenyl-1-O-((2-cyanoethoxy)-diisopropylamino phosphino)ethan oder 1-(4-(3-O-4,4'-Dimethoxytritylpropoxy)-3-methoxy-6-nitrophenyl)-1-O-((2-cyanoethoxy)-diisopropylaminophosphino)ethan mit denen gewöhnlicher Nukleosid-Phosphoramidite. Die Abspaltung der Basenschutzgruppe und Freisetzung der Konjugate aus dem festen Träger erfolgte mit konzentriertem Anmmonium über Nacht bei 55°C. Die Abspaltung der Basenschutzgruppe von anderen Konjugaten erfolgte durch schnelle Abspaltung mit AMA-Reagenzien. Die Reinigung der MMT-On-Konjugate erfolgte durch HPLC (Trityl-On), wobei 0,1 M Triethylammoniumacetat, pH 7,0, und ein Acetonitrilgradient (5% bis 25% in 20 Minuten) verwendet wurde. Das aufgefangene MMT- oder DMT-geschützte Konjugat wurde eingeengt, mit 80%-iger wässriger Essigsäure (40 min, 0°C) detrityliert, entsalzt und bei –20°C aufbewahrt.The Oligonucleotide conjugates containing photocleavable linkers were used by solid-phase nucleic acid synthesis (see Sinha et al., (1983) Tetrahedron Lett. 24: 5843-5846; Sinha et al. (1984), Nucleic Acids Res. 12: 4539-4557; Beaucage et al. (1993) Tetrahedron 49, 6123-6194 and Matteuci et al. (1981) J. Am. Chem. Soc. 103: 3185-3191) Standard conditions produced. For the installation of photocleavable Unit and the 5'-terminal Amino group was added as well a longer one Coupling duration used. The coupling efficiency was measured the extinction of the released DMT cation, and the Results showed comparable coupling efficiency of phosphoramidite 1- (2-nitro-5- (3-O-4,4'-dimethoxytritylpropoxy) phenyl-1-O- ((2-cyanoethoxy) -diisopropylaminophosphino) ethane or 1- (4- (3-O-4,4'-dimethoxytritylpropoxy) -3-methoxy-6-nitrophenyl) -1-O - ((2-cyanoethoxy) -diisopropylaminophosphino) ethane with those more ordinary Nucleoside phosphoramidites. The cleavage of the base protection group and release of the conjugates from the solid support was done with concentrated Anmmonium over Night at 55 ° C. Cleavage of the base protecting group from other conjugates was done by rapid cleavage with AMA reagents. The cleaning of the MMT-on conjugates were made by HPLC (Trityl-On) using 0.1 M triethylammonium acetate, pH 7.0, and an acetonitrile gradient (5% to 25% in 20 minutes) has been. The collected MMT- or DMT-protected conjugate was concentrated, with 80% aqueous acetic acid (40 min, 0 ° C) detritylated, desalted and stored at -20 ° C.
BEISPIEL 37EXAMPLE 37
Photolyse-UntersuchungPhotolysis study
In einem typischen Fall wurden 2 nMol Oligonukleotid-Konjugat, das photospaltbaren Linker enthielt, in 200 μl destilliertem Wasser mit einer langweiligen UV-Lampe (Blak Ray XX-15 UV-Lampe, Ultraviolet products, San Gabriel, CA) aus 10 cm Entfernung bestrahlt (Emissions-Peak 365 nm, Lampenstärke = 1,1 mW/cm2 bei 31 cm Entfernung). Das erhaltene Gemisch wurde durch HPLC (Trityl-Off) unter Verwendung von 0,1 M Triethylammoniumacetat, pH 7,0, und einem Acetonitril-Gradienten analysiert. Die Analyse zeigte, dass das Konjugat bei der UV-Bestrahlung innerhalb von Minuten vom Linker abgespalten wurde.In a typical case, 2 nmoles of oligonucleotide conjugate containing photocleavable linker were irradiated in 200 μl of distilled water with a boring UV lamp (Blak Ray XX-15 UV lamp, Ultraviolet products, San Gabriel, CA) from a distance of 10 cm (Emission peak 365 nm, lamp intensity = 1.1 mW / cm 2 at 31 cm distance). The resulting mixture was analyzed by HPLC (trityl-off) using 0.1 M triethylammonium acetate, pH 7.0, and an acetonitrile gradient. The analysis showed that the conjugate was cleaved from the linker by UV irradiation within minutes.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (16)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US74605596A | 1996-11-06 | 1996-11-06 | |
US744590 | 1996-11-06 | ||
US744481 | 1996-11-06 | ||
US746055 | 1996-11-06 | ||
US746036 | 1996-11-06 | ||
US08/744,590 US6074823A (en) | 1993-03-19 | 1996-11-06 | DNA sequencing by mass spectrometry via exonuclease degradation |
US08/744,481 US6428955B1 (en) | 1995-03-17 | 1996-11-06 | DNA diagnostics based on mass spectrometry |
US08/746,036 US5900481A (en) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | Bead linkers for immobilizing nucleic acids to solid supports |
US08/786,988 US7285422B1 (en) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | Systems and methods for preparing and analyzing low volume analyte array elements |
US786988 | 1997-01-23 | ||
US08/787,639 US6024925A (en) | 1997-01-23 | 1997-01-23 | Systems and methods for preparing low volume analyte array elements |
US787639 | 1997-01-23 | ||
US08/933,792 US6133436A (en) | 1996-11-06 | 1997-09-19 | Beads bound to a solid support and to nucleic acids |
US933792 | 1997-09-19 | ||
US94780197A | 1997-10-08 | 1997-10-08 | |
US947801 | 1997-10-08 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69738206D1 DE69738206D1 (en) | 2007-11-22 |
DE69738206T2 true DE69738206T2 (en) | 2008-07-17 |
Family
ID=27575521
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782095T Ceased DE19782095T1 (en) | 1996-11-06 | 1997-11-06 | DNA diagnosis based on mass spectrometry |
DE69738206T Expired - Lifetime DE69738206T2 (en) | 1996-11-06 | 1997-11-06 | DNA diagnostics by mass spectrometry |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782095T Ceased DE19782095T1 (en) | 1996-11-06 | 1997-11-06 | DNA diagnosis based on mass spectrometry |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (5) | US20030129589A1 (en) |
EP (2) | EP1164203B1 (en) |
AT (1) | ATE375403T1 (en) |
AU (1) | AU735416B2 (en) |
CA (1) | CA2270132A1 (en) |
DE (2) | DE19782095T1 (en) |
HK (1) | HK1043158A1 (en) |
NO (1) | NO992168L (en) |
WO (1) | WO1998020166A2 (en) |
Families Citing this family (223)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2153387A1 (en) | 1993-01-07 | 1994-07-21 | Hubert Koester | Dna sequencing by mass spectrometry |
US5605798A (en) | 1993-01-07 | 1997-02-25 | Sequenom, Inc. | DNA diagnostic based on mass spectrometry |
US6194144B1 (en) | 1993-01-07 | 2001-02-27 | Sequenom, Inc. | DNA sequencing by mass spectrometry |
US6025154A (en) | 1995-06-06 | 2000-02-15 | Human Genome Sciences, Inc. | Polynucleotides encoding human G-protein chemokine receptor HDGNR10 |
US6743594B1 (en) | 1995-06-06 | 2004-06-01 | Human Genome Sciences, Inc. | Methods of screening using human G-protein chemokine receptor HDGNR10 (CCR5) |
US6146854A (en) * | 1995-08-31 | 2000-11-14 | Sequenom, Inc. | Filtration processes, kits and devices for isolating plasmids |
US6147205A (en) * | 1995-12-15 | 2000-11-14 | Affymetrix, Inc. | Photocleavable protecting groups and methods for their use |
US20110028350A1 (en) * | 1995-12-15 | 2011-02-03 | Affymetrix, Inc. | Photocleavable protecting groups |
US6022688A (en) | 1996-05-13 | 2000-02-08 | Sequenom, Inc. | Method for dissociating biotin complexes |
US5777324A (en) * | 1996-09-19 | 1998-07-07 | Sequenom, Inc. | Method and apparatus for maldi analysis |
US7285422B1 (en) | 1997-01-23 | 2007-10-23 | Sequenom, Inc. | Systems and methods for preparing and analyzing low volume analyte array elements |
US6133436A (en) | 1996-11-06 | 2000-10-17 | Sequenom, Inc. | Beads bound to a solid support and to nucleic acids |
US6110676A (en) * | 1996-12-04 | 2000-08-29 | Boston Probes, Inc. | Methods for suppressing the binding of detectable probes to non-target sequences in hybridization assays |
DE19714558A1 (en) * | 1997-04-09 | 1998-10-15 | Joachim W Prof Dr Engels | A new method for sequencing biopolymers using mass spectrometry |
EP0985148A4 (en) * | 1997-05-28 | 2004-03-10 | Inst Medical W & E Hall | Nucleic acid diagnostics based on mass spectrometry or mass separation and base specific cleavage |
US6207370B1 (en) | 1997-09-02 | 2001-03-27 | Sequenom, Inc. | Diagnostics based on mass spectrometric detection of translated target polypeptides |
US20110166040A1 (en) * | 1997-09-05 | 2011-07-07 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for use in identification of strains of e. coli o157:h7 |
US6962778B1 (en) | 1997-09-25 | 2005-11-08 | Boston Probes, Inc. | Methods, kits and compositions for suppressing the binding of detectable probes to non-target sequences in hybridization assays |
US6268146B1 (en) * | 1998-03-13 | 2001-07-31 | Promega Corporation | Analytical methods and materials for nucleic acid detection |
US7094943B2 (en) | 1998-04-27 | 2006-08-22 | Hubert Köster | Solution phase biopolymer synthesis |
US6780591B2 (en) | 1998-05-01 | 2004-08-24 | Arizona Board Of Regents | Method of determining the nucleotide sequence of oligonucleotides and DNA molecules |
US7875440B2 (en) | 1998-05-01 | 2011-01-25 | Arizona Board Of Regents | Method of determining the nucleotide sequence of oligonucleotides and DNA molecules |
US6723564B2 (en) * | 1998-05-07 | 2004-04-20 | Sequenom, Inc. | IR MALDI mass spectrometry of nucleic acids using liquid matrices |
DE19824280B4 (en) * | 1998-05-29 | 2004-08-19 | Bruker Daltonik Gmbh | Mutation analysis using mass spectrometry |
GB2339905A (en) * | 1998-06-24 | 2000-02-09 | Bruker Daltonik Gmbh | Use of mass-specrometry for detection of mutations |
US6218118B1 (en) | 1998-07-09 | 2001-04-17 | Agilent Technologies, Inc. | Method and mixture reagents for analyzing the nucleotide sequence of nucleic acids by mass spectrometry |
DE19855469C2 (en) * | 1998-12-01 | 2001-01-11 | Michael Esrich | Method for determining the apolipoprotein E genotype in a human sample |
US6225061B1 (en) | 1999-03-10 | 2001-05-01 | Sequenom, Inc. | Systems and methods for performing reactions in an unsealed environment |
AU3274400A (en) * | 1999-03-18 | 2000-10-09 | Exigon A/S | Use of lna in mass spectrometry |
US20020009394A1 (en) * | 1999-04-02 | 2002-01-24 | Hubert Koster | Automated process line |
US6994969B1 (en) | 1999-04-30 | 2006-02-07 | Methexis Genomics, N.V. | Diagnostic sequencing by a combination of specific cleavage and mass spectrometry |
IL145607A0 (en) * | 1999-04-30 | 2002-06-30 | Methexis N V | Diagnostic sequencing by a combination of specific cleavage and mass spectrometry |
US7501245B2 (en) | 1999-06-28 | 2009-03-10 | Helicos Biosciences Corp. | Methods and apparatuses for analyzing polynucleotide sequences |
AU5371099A (en) * | 1999-07-22 | 2001-02-13 | Artus Gesellschaft Fur Molekularbiologische Diagnostik Und Entwicklung Mbh | Method for the species-specific detection of organisms |
US7917301B1 (en) | 2000-09-19 | 2011-03-29 | Sequenom, Inc. | Method and device for identifying a biological sample |
US20030190644A1 (en) * | 1999-10-13 | 2003-10-09 | Andreas Braun | Methods for generating databases and databases for identifying polymorphic genetic markers |
US6824980B2 (en) * | 2000-06-08 | 2004-11-30 | Xiao Bing Wang | Isometric primer extension method and kit for detection and quantification of specific nucleic acid |
BR0111742A (en) | 2000-06-19 | 2004-02-03 | Correlogic Systems Inc | Heuristic Classification Method |
AU2001280581A1 (en) * | 2000-07-18 | 2002-01-30 | Correlogic Systems, Inc. | A process for discriminating between biological states based on hidden patterns from biological data |
EP1176151B1 (en) | 2000-07-28 | 2014-08-20 | Agilent Technologies, Inc. | Synthesis of polynucleotides using combined oxidation/deprotection chemistry |
CA2421732A1 (en) * | 2000-09-11 | 2002-03-14 | Affymetrix, Inc. | Photocleavable protecting groups |
KR100649342B1 (en) | 2000-10-30 | 2006-11-27 | 시쿼넘, 인코포레이티드 | Method and apparatus for delivery of submicroliter volumes onto a substrate |
US7175988B2 (en) | 2001-02-09 | 2007-02-13 | Human Genome Sciences, Inc. | Human G-protein Chemokine Receptor (CCR5) HDGNR10 |
US20040121313A1 (en) | 2002-12-06 | 2004-06-24 | Ecker David J. | Methods for rapid detection and identification of bioagents in organs for transplantation |
US20030027135A1 (en) | 2001-03-02 | 2003-02-06 | Ecker David J. | Method for rapid detection and identification of bioagents |
US20040121314A1 (en) * | 2002-12-06 | 2004-06-24 | Ecker David J. | Methods for rapid detection and identification of bioagents in containers |
US7226739B2 (en) | 2001-03-02 | 2007-06-05 | Isis Pharmaceuticals, Inc | Methods for rapid detection and identification of bioagents in epidemiological and forensic investigations |
US7718354B2 (en) | 2001-03-02 | 2010-05-18 | Ibis Biosciences, Inc. | Methods for rapid identification of pathogens in humans and animals |
US7666588B2 (en) | 2001-03-02 | 2010-02-23 | Ibis Biosciences, Inc. | Methods for rapid forensic analysis of mitochondrial DNA and characterization of mitochondrial DNA heteroplasmy |
US20020155587A1 (en) | 2001-04-20 | 2002-10-24 | Sequenom, Inc. | System and method for testing a biological sample |
US7217510B2 (en) | 2001-06-26 | 2007-05-15 | Isis Pharmaceuticals, Inc. | Methods for providing bacterial bioagent characterizing information |
US8073627B2 (en) | 2001-06-26 | 2011-12-06 | Ibis Biosciences, Inc. | System for indentification of pathogens |
AU2002367839A1 (en) | 2001-07-16 | 2003-11-17 | Hk Pharmaceuticals, Inc. | Capture compounds, collections thereof and methods for analyzing the proteome and complex compositions |
US7407943B2 (en) * | 2001-08-01 | 2008-08-05 | Isis Pharmaceuticals, Inc. | Antisense modulation of apolipoprotein B expression |
US7888324B2 (en) | 2001-08-01 | 2011-02-15 | Genzyme Corporation | Antisense modulation of apolipoprotein B expression |
JP2005507074A (en) * | 2001-10-26 | 2005-03-10 | セクエノム, インコーポレイテッド | Method and apparatus for a high throughput sample handling process line |
US7393934B2 (en) | 2001-12-21 | 2008-07-01 | Human Genome Sciences, Inc. | Human G-protein chemokine receptor (CCR5) HDGNR10 |
ATE421088T1 (en) * | 2002-03-11 | 2009-01-15 | Caprotec Bioanalytics Gmbh | COMPOUNDS AND METHODS FOR ANALYZING THE PROTEOME |
US7052840B2 (en) * | 2002-04-03 | 2006-05-30 | Capitol Genomix, Inc. | Reversible association of nucleic acid with a carboxylated substrate |
AU2003228809A1 (en) * | 2002-05-03 | 2003-11-17 | Sequenom, Inc. | Kinase anchor protein muteins, peptides thereof, and related methods |
AU2003232447A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-19 | Advanced Research And Technology Institute, Inc. | Use of reagent homologs for comparative proteomics |
EP1522853A4 (en) * | 2002-06-24 | 2005-10-19 | Canon Kk | Dna microarray having standard probe and kit containing the array |
US20040137491A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-07-15 | Tadashi Okamoto | Method of analyzing probe carrier using time-of-flight secondary ion mass spectrometry |
JP2004037128A (en) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Canon Inc | Method for analyzing matter on substrate by matrix assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry |
AR040711A1 (en) * | 2002-07-29 | 2005-04-13 | Us Agriculture | A METHOD FOR QUALITY VERIFICATION / QUALITY CONTROL FOR HIGH PERFORMANCE BIO TEST PROCESS |
US7511131B2 (en) | 2002-11-13 | 2009-03-31 | Genzyme Corporation | Antisense modulation of apolipoprotein B expression |
US7820378B2 (en) * | 2002-11-27 | 2010-10-26 | Sequenom, Inc. | Fragmentation-based methods and systems for sequence variation detection and discovery |
CA2508726A1 (en) | 2002-12-06 | 2004-07-22 | Isis Pharmaceuticals, Inc. | Methods for rapid identification of pathogens in humans and animals |
DK2259068T3 (en) | 2003-01-16 | 2013-11-11 | Caprotec Bioanalytics Gmbh | Capture compounds and methods for analyzing the proteome |
US20070141570A1 (en) * | 2003-03-07 | 2007-06-21 | Sequenom, Inc. | Association of polymorphic kinase anchor proteins with cardiac phenotypes and related methods |
US20040185438A1 (en) * | 2003-03-10 | 2004-09-23 | Ecker David J. | Methods of detection and notification of bioagent contamination |
US8046171B2 (en) | 2003-04-18 | 2011-10-25 | Ibis Biosciences, Inc. | Methods and apparatus for genetic evaluation |
EP1618216A2 (en) * | 2003-04-25 | 2006-01-25 | Sequenom, Inc. | Fragmentation-based methods and systems for de novo sequencing |
US8057993B2 (en) | 2003-04-26 | 2011-11-15 | Ibis Biosciences, Inc. | Methods for identification of coronaviruses |
US7964343B2 (en) | 2003-05-13 | 2011-06-21 | Ibis Biosciences, Inc. | Method for rapid purification of nucleic acids for subsequent analysis by mass spectrometry by solution capture |
US8158354B2 (en) | 2003-05-13 | 2012-04-17 | Ibis Biosciences, Inc. | Methods for rapid purification of nucleic acids for subsequent analysis by mass spectrometry by solution capture |
AU2004261222A1 (en) * | 2003-08-01 | 2005-02-10 | Correlogic Systems, Inc. | Multiple high-resolution serum proteomic features for ovarian cancer detection |
US7585970B2 (en) | 2003-08-30 | 2009-09-08 | Agilent Technologies, Inc. | Method of polynucleotide synthesis using modified support |
US7193077B2 (en) * | 2003-08-30 | 2007-03-20 | Agilent Technologies, Inc. | Exocyclic amine triaryl methyl protecting groups in two-step polynucleotide synthesis |
US7427679B2 (en) | 2003-08-30 | 2008-09-23 | Agilent Technologies, Inc. | Precursors for two-step polynucleotide synthesis |
US7385050B2 (en) * | 2003-08-30 | 2008-06-10 | Agilent Technologies, Inc. | Cleavable linker for polynucleotide synthesis |
US7417139B2 (en) | 2003-08-30 | 2008-08-26 | Agilent Technologies, Inc. | Method for polynucleotide synthesis |
US20050123952A1 (en) * | 2003-09-04 | 2005-06-09 | Griffey Richard H. | Methods of rapid detection and identification of bioagents using microRNA |
US9394565B2 (en) | 2003-09-05 | 2016-07-19 | Agena Bioscience, Inc. | Allele-specific sequence variation analysis |
US20120122103A1 (en) | 2003-09-11 | 2012-05-17 | Rangarajan Sampath | Compositions for use in identification of bacteria |
US20060240412A1 (en) * | 2003-09-11 | 2006-10-26 | Hall Thomas A | Compositions for use in identification of adenoviruses |
US20100129811A1 (en) * | 2003-09-11 | 2010-05-27 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for use in identification of pseudomonas aeruginosa |
US8097416B2 (en) | 2003-09-11 | 2012-01-17 | Ibis Biosciences, Inc. | Methods for identification of sepsis-causing bacteria |
US20080138808A1 (en) * | 2003-09-11 | 2008-06-12 | Hall Thomas A | Methods for identification of sepsis-causing bacteria |
US20100035239A1 (en) * | 2003-09-11 | 2010-02-11 | Isis Pharmaceuticals, Inc. | Compositions for use in identification of bacteria |
US8546082B2 (en) | 2003-09-11 | 2013-10-01 | Ibis Biosciences, Inc. | Methods for identification of sepsis-causing bacteria |
US7169560B2 (en) | 2003-11-12 | 2007-01-30 | Helicos Biosciences Corporation | Short cycle methods for sequencing polynucleotides |
US8163895B2 (en) | 2003-12-05 | 2012-04-24 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for use in identification of orthopoxviruses |
CA2548842A1 (en) * | 2003-12-11 | 2005-07-07 | Correlogic Systems, Inc. | Method of diagnosing biological states through the use of a centralized, adaptive model, and remote sample processing |
US7569392B2 (en) * | 2004-01-08 | 2009-08-04 | Vanderbilt University | Multiplex spatial profiling of gene expression |
US7666592B2 (en) | 2004-02-18 | 2010-02-23 | Ibis Biosciences, Inc. | Methods for concurrent identification and quantification of an unknown bioagent |
ATE463584T1 (en) | 2004-02-19 | 2010-04-15 | Helicos Biosciences Corp | METHOD FOR ANALYZING POLYNUCLEOTIDE SEQUENCES |
US8119336B2 (en) | 2004-03-03 | 2012-02-21 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for use in identification of alphaviruses |
EP1723178A4 (en) | 2004-03-12 | 2007-12-12 | Human Genome Sciences Inc | Human g-protein chemokine receptor (ccr5) hdgnr10 |
WO2005098050A2 (en) | 2004-03-26 | 2005-10-20 | Sequenom, Inc. | Base specific cleavage of methylation-specific amplification products in combination with mass analysis |
US20050287558A1 (en) | 2004-05-05 | 2005-12-29 | Crooke Rosanne M | SNPs of apolipoprotein B and modulation of their expression |
JP4810533B2 (en) | 2004-05-24 | 2011-11-09 | アイビス バイオサイエンシズ インコーポレイティッド | Mass spectrometry using selective ion filtration by digital thresholding. |
US20050266411A1 (en) | 2004-05-25 | 2005-12-01 | Hofstadler Steven A | Methods for rapid forensic analysis of mitochondrial DNA |
US7811753B2 (en) | 2004-07-14 | 2010-10-12 | Ibis Biosciences, Inc. | Methods for repairing degraded DNA |
EP1802772A4 (en) * | 2004-09-10 | 2008-12-31 | Sequenom Inc | Methods for long-range sequence analysis of nucleic acids |
CA2592425C (en) * | 2004-12-23 | 2014-06-17 | Ge Healthcare Bio-Sciences Corp. | Ligation-based rna amplification |
US7547775B2 (en) * | 2004-12-31 | 2009-06-16 | Affymetrix, Inc. | Parallel preparation of high fidelity probes in an array format |
US8338093B2 (en) * | 2004-12-31 | 2012-12-25 | Affymetrix, Inc. | Primer array synthesis and validation |
US20070003996A1 (en) * | 2005-02-09 | 2007-01-04 | Hitt Ben A | Identification of bacteria and spores |
US8084207B2 (en) | 2005-03-03 | 2011-12-27 | Ibis Bioscience, Inc. | Compositions for use in identification of papillomavirus |
US20060205040A1 (en) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Rangarajan Sampath | Compositions for use in identification of adventitious viruses |
US7745226B2 (en) | 2005-04-06 | 2010-06-29 | Quest Diagnostics Investments Incorporated | Methods for detecting vitamin D metabolites |
DE102005018273B4 (en) * | 2005-04-20 | 2007-11-15 | Bruker Daltonik Gmbh | Feedback tandem mass spectrometry |
US20080312514A1 (en) * | 2005-05-12 | 2008-12-18 | Mansfield Brian C | Serum Patterns Predictive of Breast Cancer |
US20080280843A1 (en) | 2006-05-24 | 2008-11-13 | Van Bilsen Paul | Methods and kits for linking polymorphic sequences to expanded repeat mutations |
US8026084B2 (en) | 2005-07-21 | 2011-09-27 | Ibis Biosciences, Inc. | Methods for rapid identification and quantitation of nucleic acid variants |
US7666593B2 (en) | 2005-08-26 | 2010-02-23 | Helicos Biosciences Corporation | Single molecule sequencing of captured nucleic acids |
EP1952147A2 (en) | 2005-11-16 | 2008-08-06 | Novartis AG | Biomarkers for anti-nogo-a antibody treatment in spinal cord injury |
US11306351B2 (en) * | 2005-12-21 | 2022-04-19 | Affymetrix, Inc. | Methods for genotyping |
EP2010679A2 (en) | 2006-04-06 | 2009-01-07 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for the use in identification of fungi |
US9273356B2 (en) | 2006-05-24 | 2016-03-01 | Medtronic, Inc. | Methods and kits for linking polymorphic sequences to expanded repeat mutations |
US8084734B2 (en) * | 2006-05-26 | 2011-12-27 | The George Washington University | Laser desorption ionization and peptide sequencing on laser induced silicon microcolumn arrays |
WO2007139402A2 (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Synergenz Bioscience Limited | Methods and compositions for assessment of pulmonary function and disorders |
US7772390B1 (en) | 2006-07-18 | 2010-08-10 | The Regents Of The University Of California | Lipid mediated nucleic acid synthesis |
US9582639B2 (en) | 2006-08-11 | 2017-02-28 | University Of Tennessee Research Foundation | Method and apparatus for mobile disaster victim identification |
US20080113875A1 (en) * | 2006-09-08 | 2008-05-15 | Pierre Chaurand | Molecular detection by matrix free desorption ionization mass spectrometry |
CA2663029C (en) | 2006-09-14 | 2016-07-19 | Ibis Biosciences, Inc. | Targeted whole genome amplification method for identification of pathogens |
US7902345B2 (en) * | 2006-12-05 | 2011-03-08 | Sequenom, Inc. | Detection and quantification of biomolecules using mass spectrometry |
WO2008100941A2 (en) * | 2007-02-12 | 2008-08-21 | Correlogic Systems Inc. | A method for calibrating an analytical instrument |
US20090011944A1 (en) * | 2007-02-21 | 2009-01-08 | Valtion Teknillinen Tutkimuskekus | Method and test kit for detecting nucleotide variations |
FI20075124A0 (en) * | 2007-02-21 | 2007-02-21 | Valtion Teknillinen | Method and test kit for detection of nucleotide variations |
EP2126132B1 (en) | 2007-02-23 | 2013-03-20 | Ibis Biosciences, Inc. | Methods for rapid foresnsic dna analysis |
US20100204266A1 (en) * | 2007-03-23 | 2010-08-12 | Ibis Biosciences, INC | Compositions for use in identification of mixed populations of bioagents |
CA2682082A1 (en) | 2007-03-24 | 2008-10-02 | Genzyme Corporation | Administering antisense oligonucleotides complementary to human apolipoprotein b |
US9096849B2 (en) * | 2007-05-21 | 2015-08-04 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Solid phase for capture of nucleic acids |
US20100291544A1 (en) * | 2007-05-25 | 2010-11-18 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for use in identification of strains of hepatitis c virus |
US9598724B2 (en) | 2007-06-01 | 2017-03-21 | Ibis Biosciences, Inc. | Methods and compositions for multiple displacement amplification of nucleic acids |
US20110045456A1 (en) * | 2007-06-14 | 2011-02-24 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for use in identification of adventitious contaminant viruses |
BRPI0813002A2 (en) | 2007-06-29 | 2017-05-02 | Correlogic Systems Inc | predictive markers for ovarian cancer |
WO2009039122A2 (en) | 2007-09-17 | 2009-03-26 | Sequenom, Inc. | Integrated robotic sample transfer device |
US7972868B2 (en) | 2007-11-28 | 2011-07-05 | Quest Diagnostics Investments Incorporated | Methods for detecting dihydroxyvitamin D metabolites by mass spectrometry |
US8030084B2 (en) * | 2007-12-06 | 2011-10-04 | Quest Diagnostics Investments Incorporated | Thyroglobulin quantitation by mass spectrometry |
US20110097704A1 (en) * | 2008-01-29 | 2011-04-28 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for use in identification of picornaviruses |
US20110053157A1 (en) | 2008-02-01 | 2011-03-03 | The General Hospital Corporation | Use of microvesicles in diagnosis, prognosis and treatment of medical diseases and conditions |
WO2009151982A1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-17 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for use in identification of francisella |
US20110143358A1 (en) * | 2008-05-30 | 2011-06-16 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for use in identification of tick-borne pathogens |
US20110151437A1 (en) * | 2008-06-02 | 2011-06-23 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for use in identification of adventitious viruses |
EP2349549B1 (en) | 2008-09-16 | 2012-07-18 | Ibis Biosciences, Inc. | Mixing cartridges, mixing stations, and related kits, and system |
US8148163B2 (en) | 2008-09-16 | 2012-04-03 | Ibis Biosciences, Inc. | Sample processing units, systems, and related methods |
US8534447B2 (en) | 2008-09-16 | 2013-09-17 | Ibis Biosciences, Inc. | Microplate handling systems and related computer program products and methods |
CN102292635B (en) * | 2008-09-22 | 2015-04-01 | 霍夫曼-拉罗奇有限公司 | Selective processing of biological material on a microarray substrate |
US9090948B2 (en) | 2008-09-30 | 2015-07-28 | Abbott Molecular Inc. | Primers and probes for detecting human papillomavirus and human beta globin sequences in test samples |
WO2010039755A1 (en) * | 2008-10-02 | 2010-04-08 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for use in identification of members of the bacterial genus mycoplasma |
WO2010039696A1 (en) * | 2008-10-02 | 2010-04-08 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for use in identification of herpesviruses |
US20110183344A1 (en) * | 2008-10-03 | 2011-07-28 | Rangarajan Sampath | Compositions for use in identification of clostridium difficile |
US20110190170A1 (en) * | 2008-10-03 | 2011-08-04 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for use in identification of antibiotic-resistant bacteria |
US20110183345A1 (en) * | 2008-10-03 | 2011-07-28 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for use in identification of streptococcus pneumoniae |
US20110183343A1 (en) * | 2008-10-03 | 2011-07-28 | Rangarajan Sampath | Compositions for use in identification of members of the bacterial class alphaproteobacter |
US20110183346A1 (en) * | 2008-10-03 | 2011-07-28 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions for use in identification of neisseria, chlamydia, and/or chlamydophila bacteria |
WO2010056513A2 (en) * | 2008-10-30 | 2010-05-20 | Sequenom, Inc. | Products and processes for multiplex nucleic acid identification |
US20100112643A1 (en) * | 2008-11-04 | 2010-05-06 | The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Method for direct capture of ribonucleic acid |
US20120071358A1 (en) * | 2008-12-04 | 2012-03-22 | Xiaochuan Zhou | Fluidic devices and methods for multiplex chemical and biochemical reactions |
US8110796B2 (en) | 2009-01-17 | 2012-02-07 | The George Washington University | Nanophotonic production, modulation and switching of ions by silicon microcolumn arrays |
DE102009007266B4 (en) * | 2009-02-03 | 2012-04-19 | Bruker Daltonik Gmbh | Mass spectrometric identification of microorganisms in complex samples |
WO2010089138A1 (en) | 2009-02-09 | 2010-08-12 | Caprotec Bioanalytics Gmbh | Devices, systems and methods for separating magnetic particles |
WO2010093943A1 (en) | 2009-02-12 | 2010-08-19 | Ibis Biosciences, Inc. | Ionization probe assemblies |
WO2010104798A1 (en) | 2009-03-08 | 2010-09-16 | Ibis Biosciences, Inc. | Bioagent detection methods |
US9107933B2 (en) | 2009-03-16 | 2015-08-18 | Isis Pharmaceuticals, Inc. | Compositions and methods of targeting apolipoprotein B for the reduction of apolipoprotein C-III |
US9393564B2 (en) | 2009-03-30 | 2016-07-19 | Ibis Biosciences, Inc. | Bioagent detection systems, devices, and methods |
US9490113B2 (en) | 2009-04-07 | 2016-11-08 | The George Washington University | Tailored nanopost arrays (NAPA) for laser desorption ionization in mass spectrometry |
KR20120037992A (en) | 2009-07-16 | 2012-04-20 | 더 제너럴 하스피탈 코포레이션 | Nucleic acid analysis |
US9194877B2 (en) | 2009-07-17 | 2015-11-24 | Ibis Biosciences, Inc. | Systems for bioagent indentification |
US8950604B2 (en) | 2009-07-17 | 2015-02-10 | Ibis Biosciences, Inc. | Lift and mount apparatus |
EP2456892B1 (en) * | 2009-07-24 | 2014-10-01 | Illumina, Inc. | Method for sequencing a polynucleotide template |
WO2011014811A1 (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Ibis Biosciences, Inc. | Capture primers and capture sequence linked solid supports for molecular diagnostic tests |
DE102009035587B3 (en) * | 2009-07-31 | 2011-03-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for filtering a chromatogram |
EP3098325A1 (en) | 2009-08-06 | 2016-11-30 | Ibis Biosciences, Inc. | Non-mass determined base compositions for nucleic acid detection |
US20110065111A1 (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Ibis Biosciences, Inc. | Compositions For Use In Genotyping Of Klebsiella Pneumoniae |
US20130029339A1 (en) | 2009-09-09 | 2013-01-31 | The General Hospital Corporation | Use of microvesicles in analyzing kras mutations |
WO2011031877A1 (en) | 2009-09-09 | 2011-03-17 | The General Hospital Corporation | Use of microvesicles in analyzing nucleic acid profiles |
US20110091882A1 (en) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Ibis Biosciences, Inc. | Determination of methylation status of polynucleotides |
ES2628739T3 (en) | 2009-10-15 | 2017-08-03 | Ibis Biosciences, Inc. | Multiple displacement amplification |
US7977117B2 (en) | 2009-12-03 | 2011-07-12 | Quest Diagnostics Investments Incorprated | Vitamin D metabolite determination utilizing mass spectrometry following derivatization |
US20120025067A1 (en) | 2009-12-11 | 2012-02-02 | Quest Diagnostics Investments Incorporated | Mass spectrometric determination of non-derivatized, non-metabolized vitamin d |
EP2510347B1 (en) | 2009-12-11 | 2019-03-20 | Quest Diagnostics Investments Incorporated | Mass spectrometry of steroidal compounds in multiplex samples |
US9758817B2 (en) | 2010-01-13 | 2017-09-12 | Agilent Technologies, Inc. | Method for identifying a nucleic acid in a sample |
US9758840B2 (en) | 2010-03-14 | 2017-09-12 | Ibis Biosciences, Inc. | Parasite detection via endosymbiont detection |
US8728731B2 (en) | 2010-03-22 | 2014-05-20 | Laboratory Corporation Of America Holdings | Mutations associated with cystic fibrosis |
ES2676183T3 (en) | 2010-07-02 | 2018-07-17 | Ventana Medical Systems, Inc. | Target detection using mass marks and mass spectrometry |
WO2012031008A2 (en) | 2010-08-31 | 2012-03-08 | The General Hospital Corporation | Cancer-related biological materials in microvesicles |
US20130245102A1 (en) * | 2010-10-12 | 2013-09-19 | Research Foundation Of The City University Of New York | Novel dna templates for small rna production in mammalian cells |
US20130295574A1 (en) | 2010-11-10 | 2013-11-07 | Exosome Diagnostics, Inc. | Method for Isolation of Nucleic Acid Containing Particles and Extraction of Nucleic Acids Therefrom |
US8642951B2 (en) | 2011-05-04 | 2014-02-04 | Agilent Technologies, Inc. | Device, system, and method for reflecting ions |
WO2012155014A1 (en) | 2011-05-11 | 2012-11-15 | Exosome Diagnostics, Inc. | Nucleic acid extraction from heterogeneous biological materials |
AU2012254985C1 (en) | 2011-05-19 | 2017-02-23 | Agena Bioscience, Inc. | Products and processes for multiplex nucleic acid identification |
EP3492606B1 (en) | 2011-08-22 | 2023-10-04 | Exosome Diagnostics, Inc. | Urine biomarkers |
EP2776587A4 (en) | 2011-11-10 | 2015-07-15 | Exosome Diagnostics Inc | Cerebrospinal fluid assay |
WO2013103417A2 (en) * | 2011-11-22 | 2013-07-11 | Purdue Research Foundation | Sample deposition chamber for laser-induced acoustic desorption (liad) foils |
WO2013086201A1 (en) | 2011-12-06 | 2013-06-13 | Dowd Scot E | Universal or broad range assays and multi-tag sample specific diagnostic process using non-optical sequencing |
CN104995311A (en) | 2012-08-30 | 2015-10-21 | 外来体诊断公司 | Controls for nucleic acid assays |
JP5847678B2 (en) * | 2012-09-14 | 2016-01-27 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Mass spectrometer and method |
EP2903597B1 (en) | 2012-10-03 | 2019-12-18 | Exosome Diagnostics Inc. | Use of microvesicles in diagnosis, prognosis, and treatment of medical diseases and conditions |
CN106029900B (en) | 2013-08-06 | 2020-02-28 | 外来体诊断公司 | Urine biomarker populations, gene expression signatures, and methods of use thereof |
US9689027B2 (en) * | 2013-11-15 | 2017-06-27 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | High efficiency multiplexed nucleic acid capture in a structured microenvironment |
WO2015075196A1 (en) | 2013-11-21 | 2015-05-28 | Assistance Publique - Hopitaux De Paris | Method for detecting chromosomal rearrangements |
CN114540470A (en) | 2015-04-24 | 2022-05-27 | 基纳生物技术有限公司 | Multiplexing method for identification and quantification of minor alleles and polymorphisms |
WO2016172579A1 (en) | 2015-04-24 | 2016-10-27 | Agena Bioscience, Inc, | Multiplex methods for detection and quantification of minor variants |
CN106319033B (en) * | 2015-06-25 | 2021-03-09 | 艾博锐克生物科技(山东)有限公司 | Method for detecting chromosome abnormality and recombination site DNA sequence |
CN109072291A (en) * | 2016-04-06 | 2018-12-21 | 生命技术公司 | For synthesizing and detecting composition, method and the kit of nucleic acid |
WO2017181183A1 (en) | 2016-04-15 | 2017-10-19 | Exosome Diagnostics, Inc. | Plasma-based detection of anaplastic lymphoma kinase (alk) nucleic acids and alk fusion transcripts and uses thereof in diagnosis and treatment of cancer |
EP3455355B1 (en) | 2016-05-13 | 2022-04-13 | Exosome Diagnostics, Inc. | Automated and manual methods for isolation of extracellular vesicles and co-isolation of cell-free dna from biofluids |
JP2019535307A (en) | 2016-10-21 | 2019-12-12 | エクソサム ダイアグノスティクス,インコーポレイティド | Sequencing and analysis of exosome-bound nucleic acids |
CN110446790B (en) | 2016-11-30 | 2023-03-31 | 外来体诊断公司 | Methods and compositions for detecting mutations in plasma using exosome RNAs and cell-free DNAs |
WO2018126278A2 (en) | 2017-01-02 | 2018-07-05 | Exosome Diagnostics, Inc. | Methods to distinguish rna and dna in a combined preparation |
US20180312916A1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-01 | Mike Joseph Pugia | Digital sequencing using mass labels |
CA3060364A1 (en) | 2017-05-12 | 2018-11-15 | Laboratory Corporation Of America Holdings | Compositions and methods for detection of diseases related to exposure to inhaled carcinogens |
CN110622005A (en) | 2017-05-12 | 2019-12-27 | 美国控股实验室公司 | Compositions and methods for detecting non-celiac gluten sensitivity |
WO2018213642A1 (en) | 2017-05-17 | 2018-11-22 | Roche Sequencing Solutions, Inc. | System and method for isolation and qualification of nucleic acids |
CN111133106A (en) | 2017-07-12 | 2020-05-08 | 外来体诊断公司 | Method for isolating and enriching extracellular vesicles from biological fluid sources and methods of use thereof |
CA3084826C (en) | 2017-12-20 | 2023-10-17 | Laboratory Corporation Of America Holdings | Compositions and methods to detect head and neck cancer |
JP2021523365A (en) | 2018-05-11 | 2021-09-02 | ラボラトリー コーポレイション オブ アメリカ ホールディングス | Compositions and Methods for Detecting Renal Fibrosis |
WO2020106853A1 (en) | 2018-11-20 | 2020-05-28 | Exosome Diagnostics, Inc. | Compositions and methods for internal controls of microvesicle isolations |
WO2020145754A1 (en) * | 2019-01-11 | 2020-07-16 | 주식회사 진캐스트 | Mass spectrometry using dna polymerase with increased genetic mutation specificity |
Family Cites Families (188)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3568735A (en) | 1968-06-26 | 1971-03-09 | Cooke Eng Co | Laboratory microtitration dispensing apparatus |
US3553452A (en) | 1969-02-17 | 1971-01-05 | Us Air Force | Time-of-flight mass spectrometer operative at elevated ion source pressures |
CH543306A (en) | 1971-10-13 | 1973-10-31 | Hoffmann La Roche | Micropipettor |
US3776700A (en) | 1971-12-08 | 1973-12-04 | Linbro Chem Co Inc | Serial dilution apparatus |
US5283342A (en) | 1992-06-09 | 1994-02-01 | Neorx Corporation | Biotinylated small molecules |
US3931516A (en) | 1974-08-30 | 1976-01-06 | Nasa | Moving particle composition analyzer |
CH583460A5 (en) | 1974-09-30 | 1976-12-31 | Balzers Patent Beteilig Ag | |
DE2548891C3 (en) | 1975-10-31 | 1983-04-28 | Finnigan MAT GmbH, 2800 Bremen | Sample changer for mass spectrometers |
US3999689A (en) | 1976-01-07 | 1976-12-28 | Ciantro Steven V | Device for simultaneously delivering equal amounts of liquid |
DE2739829C2 (en) | 1977-09-03 | 1986-04-10 | Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung mbH, 8000 München | Arrangement for analyzing a sample layer by bombarding it with electromagnetic radiation |
US4139346A (en) | 1977-11-28 | 1979-02-13 | Enzo Bio Chem Incorporated | Nucleic acid and protein binding paper |
US4711955A (en) | 1981-04-17 | 1987-12-08 | Yale University | Modified nucleotides and methods of preparing and using same |
US4418576A (en) | 1981-07-02 | 1983-12-06 | Rca Corporation | Apparatus and method for automatically replenishing liquid and measuring the rate of evaporation of a liquid |
US4442354A (en) | 1982-01-22 | 1984-04-10 | Atom Sciences, Inc. | Sputter initiated resonance ionization spectrometry |
US4461328A (en) | 1982-06-04 | 1984-07-24 | Drummond Scientific Company | Pipette device |
US5198540A (en) | 1982-10-28 | 1993-03-30 | Hubert Koster | Process for the preparation of oligonucleotides in solution |
DE3301833A1 (en) | 1983-01-20 | 1984-07-26 | Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH (GBF), 3300 Braunschweig | METHOD FOR SIMULTANEOUS SYNTHESIS OF SEVERAL OLIGONOCLEOTIDES IN A SOLID PHASE |
US4994373A (en) | 1983-01-27 | 1991-02-19 | Enzo Biochem, Inc. | Method and structures employing chemically-labelled polynucleotide probes |
US5059654A (en) | 1983-02-14 | 1991-10-22 | Cuno Inc. | Affinity matrices of modified polysaccharide supports |
US4948882A (en) | 1983-02-22 | 1990-08-14 | Syngene, Inc. | Single-stranded labelled oligonucleotides, reactive monomers and methods of synthesis |
US4515781A (en) | 1983-02-23 | 1985-05-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services | 2',5'-Riboadenylate-morpholinoadenylate nucleotides |
US4548245A (en) | 1983-03-04 | 1985-10-22 | Dynatech Laboratories Incorporated | Disposable/reusable dispenser for dispensing contaminatable and noncontaminatable liquids |
DE3329892A1 (en) | 1983-08-18 | 1985-03-07 | Köster, Hubert, Prof. Dr., 2000 Hamburg | METHOD FOR PRODUCING OLIGONUCLEOTIDES |
US4554839A (en) | 1983-10-14 | 1985-11-26 | Cetus Corporation | Multiple trough vessel for automated liquid handling apparatus |
US4983521A (en) | 1983-10-26 | 1991-01-08 | The Regents Of The University Of California | Transmembrane integrator sequences |
JPS60119067A (en) | 1983-11-30 | 1985-06-26 | Shimadzu Corp | Mass spectrograph of flight time type |
US4733073A (en) | 1983-12-23 | 1988-03-22 | Sri International | Method and apparatus for surface diagnostics |
US4582789A (en) | 1984-03-21 | 1986-04-15 | Cetus Corporation | Process for labeling nucleic acids using psoralen derivatives |
US4729947A (en) | 1984-03-29 | 1988-03-08 | The Board Of Regents Of The University Of Nebraska | DNA sequencing |
US4683194A (en) | 1984-05-29 | 1987-07-28 | Cetus Corporation | Method for detection of polymorphic restriction sites and nucleic acid sequences |
US4849077A (en) | 1984-08-06 | 1989-07-18 | Akademie Der Wissenschaften Der Ddr | Process for solid phase-sequencing of nucleic acid fragments |
US4952518A (en) | 1984-10-01 | 1990-08-28 | Cetus Corporation | Automated assay machine and assay tray |
US4775619A (en) | 1984-10-16 | 1988-10-04 | Chiron Corporation | Polynucleotide determination with selectable cleavage sites |
US5118605A (en) * | 1984-10-16 | 1992-06-02 | Chiron Corporation | Polynucleotide determination with selectable cleavage sites |
US5430136A (en) * | 1984-10-16 | 1995-07-04 | Chiron Corporation | Oligonucleotides having selectably cleavable and/or abasic sites |
US4604363A (en) | 1984-10-18 | 1986-08-05 | Analytical Bio-Chemistry Laboratories Inc. | Automatic evaporator system |
US5064754A (en) | 1984-12-14 | 1991-11-12 | Mills Randell L | Genomic sequencing method |
US5221518A (en) | 1984-12-14 | 1993-06-22 | Mills Randell L | DNA sequencing apparatus |
US4808520A (en) | 1985-03-15 | 1989-02-28 | Molecular Diagnostics, Inc. | Labelling of oligonucleotides |
US4683195A (en) | 1986-01-30 | 1987-07-28 | Cetus Corporation | Process for amplifying, detecting, and/or-cloning nucleic acid sequences |
US4683202A (en) * | 1985-03-28 | 1987-07-28 | Cetus Corporation | Process for amplifying nucleic acid sequences |
US4740692A (en) | 1985-06-13 | 1988-04-26 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Laser mass spectroscopic analyzer and method |
US4797355A (en) | 1985-06-13 | 1989-01-10 | Amgen Inc. | Methods for attaching polynucleotides to supports |
US4948442A (en) | 1985-06-18 | 1990-08-14 | Polyfiltronics, Inc. | Method of making a multiwell test plate |
US5047215A (en) | 1985-06-18 | 1991-09-10 | Polyfiltronics, Inc. | Multiwell test plate |
US4663944A (en) | 1985-07-12 | 1987-05-12 | Cornell Research Foundation, Inc. | Cryogenic sample stage for an ion microscope |
GB8518144D0 (en) | 1985-07-18 | 1985-08-21 | Univ Belfast | Solid phase peptide synthesis |
US4757141A (en) | 1985-08-26 | 1988-07-12 | Applied Biosystems, Incorporated | Amino-derivatized phosphite and phosphate linking agents, phosphoramidite precursors, and useful conjugates thereof |
US5023187A (en) | 1985-09-13 | 1991-06-11 | Fisher Scientific Company | Method and device for accelerated treatment of thin sample on surface |
US4731335A (en) | 1985-09-13 | 1988-03-15 | Fisher Scientific Company | Method for treating thin samples on a surface employing capillary flow |
US4806546A (en) | 1985-09-30 | 1989-02-21 | Miles Inc. | Immobilization of nucleic acids on derivatized nylon supports |
US4935357A (en) | 1986-02-05 | 1990-06-19 | New England Biolabs, Inc. | Universal restriction endonuclease |
US4855225A (en) | 1986-02-07 | 1989-08-08 | Applied Biosystems, Inc. | Method of detecting electrophoretically separated oligonucleotides |
US4826360A (en) | 1986-03-10 | 1989-05-02 | Shimizu Construction Co., Ltd. | Transfer system in a clean room |
US5604099A (en) * | 1986-03-13 | 1997-02-18 | Hoffmann-La Roche Inc. | Process for detecting specific nucleotide variations and genetic polymorphisms present in nucleic acids |
US5108703A (en) | 1986-03-26 | 1992-04-28 | Beckman Instruments, Inc. | Automated multi-purpose analytical chemistry processing center and laboratory work station |
DE3788914T2 (en) * | 1986-09-08 | 1994-08-25 | Ajinomoto Kk | Compounds for cleaving RNA at a specific position, oligomers used in the preparation of these compounds and starting materials for the synthesis of these oligomers. |
US5000921A (en) | 1986-10-24 | 1991-03-19 | Hanaway Richard W | Multiple pipette samples |
GB8626075D0 (en) | 1986-10-31 | 1986-12-03 | Vg Instr Group | Time-of-flight mass spectrometer |
US4877745A (en) | 1986-11-17 | 1989-10-31 | Abbott Laboratories | Apparatus and process for reagent fluid dispensing and printing |
US5175209A (en) | 1987-01-06 | 1992-12-29 | Baylor College Of Medicine | Porous wafer for segmented synthesis of biopolymers |
US4779467A (en) | 1987-01-28 | 1988-10-25 | Rainin Instrument Co., Inc. | Liquid-end assembly for multichannel air-displacement pipette |
US4988879A (en) | 1987-02-24 | 1991-01-29 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior College | Apparatus and method for laser desorption of molecules for quantitation |
US4794150A (en) | 1987-03-11 | 1988-12-27 | Samuel Steel | Synthesis of peptide analogs |
US5037882A (en) | 1987-03-11 | 1991-08-06 | Steel Samuel L | Synthesis of oligonucleotide analogs |
US4844298A (en) | 1987-03-11 | 1989-07-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Apparatus for automatically dispensing accurately a predetermined quantity of liquids required to be stored at constant temperatures |
US5202231A (en) | 1987-04-01 | 1993-04-13 | Drmanac Radoje T | Method of sequencing of genomes by hybridization of oligonucleotide probes |
US5149625A (en) | 1987-08-11 | 1992-09-22 | President And Fellows Of Harvard College | Multiplex analysis of DNA |
JPS6433070U (en) | 1987-08-22 | 1989-03-01 | ||
US4962037A (en) * | 1987-10-07 | 1990-10-09 | United States Of America | Method for rapid base sequencing in DNA and RNA |
US5403711A (en) * | 1987-11-30 | 1995-04-04 | University Of Iowa Research Foundation | Nucleic acid hybridization and amplification method for detection of specific sequences in which a complementary labeled nucleic acid probe is cleaved |
US4902481A (en) | 1987-12-11 | 1990-02-20 | Millipore Corporation | Multi-well filtration test apparatus |
JP2846018B2 (en) * | 1988-01-21 | 1999-01-13 | ジェネンテク,インコーポレイテッド | Amplification and detection of nucleic acid sequences |
US4823360A (en) * | 1988-02-12 | 1989-04-18 | Northern Telecom Limited | Binary data regenerator with adaptive threshold level |
DE3809504C1 (en) | 1988-03-22 | 1989-09-21 | Bruker - Franzen Analytik Gmbh, 2800 Bremen, De | |
US4988617A (en) | 1988-03-25 | 1991-01-29 | California Institute Of Technology | Method of detecting a nucleotide change in nucleic acids |
US5002867A (en) | 1988-04-25 | 1991-03-26 | Macevicz Stephen C | Nucleic acid sequence determination by multiple mixed oligonucleotide probes |
DE58908694D1 (en) | 1988-05-24 | 1995-01-12 | Biotechnolog Forschung Gmbh | OLIGONUCLEOTID BANK AND METHOD FOR SEQUENCING DNA. |
US5003059A (en) | 1988-06-20 | 1991-03-26 | Genomyx, Inc. | Determining DNA sequences by mass spectrometry |
US5174962A (en) | 1988-06-20 | 1992-12-29 | Genomyx, Inc. | Apparatus for determining DNA sequences by mass spectrometry |
GB8816982D0 (en) | 1988-07-16 | 1988-08-17 | Probus Biomedical Ltd | Bio-fluid assay apparatus |
US4925629A (en) | 1988-07-28 | 1990-05-15 | Bioquant, Inc. | Diagnostic device |
US5185243A (en) | 1988-08-25 | 1993-02-09 | Syntex (U.S.A.) Inc. | Method for detection of specific nucleic acid sequences |
GB8822228D0 (en) * | 1988-09-21 | 1988-10-26 | Southern E M | Support-bound oligonucleotides |
SE464595B (en) | 1988-09-29 | 1991-05-13 | Ffv Aerotech Ab | SET A PELTIER ELEMENT WITH TWO SURFACES TO DETERMINE THE ONE OR BAD SURFACE TEMPERATURE |
US5512439A (en) * | 1988-11-21 | 1996-04-30 | Dynal As | Oligonucleotide-linked magnetic particles and uses thereof |
US5082935A (en) | 1988-12-15 | 1992-01-21 | Amoco Corporation | Diagnostic reagents made by attaching cytidine containing nucleic acid probes to amino functionalized solid supports by bisulfite mediated transamination |
US5237016A (en) | 1989-01-05 | 1993-08-17 | Siska Diagnostics, Inc. | End-attachment of oligonucleotides to polyacrylamide solid supports for capture and detection of nucleic acids |
US5077210A (en) | 1989-01-13 | 1991-12-31 | Eigler Frances S | Immobilization of active agents on substrates with a silane and heterobifunctional crosslinking agent |
US4920264A (en) | 1989-01-17 | 1990-04-24 | Sri International | Method for preparing samples for mass analysis by desorption from a frozen solution |
WO1990008814A1 (en) * | 1989-02-01 | 1990-08-09 | Asahi Glass Company Ltd. | Hydrochlorofluorocarbon azeotropic or azeotropic-like mixture |
US5856092A (en) * | 1989-02-13 | 1999-01-05 | Geneco Pty Ltd | Detection of a nucleic acid sequence or a change therein |
EP0396116B1 (en) * | 1989-05-02 | 1997-02-05 | Abbott Laboratories | Covalent attachment of specific binding members to a solid phase |
US5242974A (en) | 1991-11-22 | 1993-09-07 | Affymax Technologies N.V. | Polymer reversal on solid surfaces |
US5143854A (en) | 1989-06-07 | 1992-09-01 | Affymax Technologies N.V. | Large scale photolithographic solid phase synthesis of polypeptides and receptor binding screening thereof |
DE69034177T2 (en) * | 1989-07-11 | 2005-10-27 | Gen-Probe Inc., San Diego | Process for the amplification of nucleic acid sequences |
GB2236186B (en) | 1989-08-22 | 1994-01-05 | Finnigan Mat Gmbh | Process and device for laser desorption of analyte molecular ions, especially of biomolecules |
US5045694A (en) | 1989-09-27 | 1991-09-03 | The Rockefeller University | Instrument and method for the laser desorption of ions in mass spectrometry |
US5262128A (en) | 1989-10-23 | 1993-11-16 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Array-type multiple cell injector |
US5410068A (en) * | 1989-10-23 | 1995-04-25 | Perseptive Biosystems, Inc. | Succinimidyl trityl compounds and a process for preparing same |
WO1991011533A1 (en) * | 1990-01-26 | 1991-08-08 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Method for isolating primer extension products from template-directed dna polymerase reactions |
US5288644A (en) * | 1990-04-04 | 1994-02-22 | The Rockefeller University | Instrument and method for the sequencing of genome |
CA2036946C (en) * | 1990-04-06 | 2001-10-16 | Kenneth V. Deugau | Indexing linkers |
US5195657A (en) | 1990-04-30 | 1993-03-23 | Source Scientific Systems | Manifold liquid handling device with backsip function |
HU218095B (en) * | 1990-05-01 | 2000-05-28 | Amgen Inc. | Process for reducing transitional contaminations in amplification processes |
US5135870A (en) | 1990-06-01 | 1992-08-04 | Arizona Board Of Regents | Laser ablation/ionizaton and mass spectrometric analysis of massive polymers |
DE4019005C2 (en) | 1990-06-13 | 2000-03-09 | Finnigan Mat Gmbh | Devices for analyzing high mass ions |
SE9002579D0 (en) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | Pharmacia Ab | METHOD AND APPARATUS FOR CARRYING OUT BIOCHEMICAL REACTIONS |
GB2250858B (en) | 1990-10-22 | 1994-11-30 | Kratos Analytical Ltd | Charged particle extraction arrangement |
US5234824A (en) | 1990-11-13 | 1993-08-10 | Specialty Laboratories, Inc. | Rapid purification of DNA |
EP0513332A4 (en) * | 1990-11-14 | 1993-03-17 | Cargill, Incorporated | Conjugates of poly(vinylsaccharide) with proteins for the stabilization of proteins |
US5210412A (en) | 1991-01-31 | 1993-05-11 | Wayne State University | Method for analyzing an organic sample |
US5888819A (en) * | 1991-03-05 | 1999-03-30 | Molecular Tool, Inc. | Method for determining nucleotide identity through primer extension |
US5300774A (en) | 1991-04-25 | 1994-04-05 | Applied Biosystems, Inc. | Time-of-flight mass spectrometer with an aperture enabling tradeoff of transmission efficiency and resolution |
US5175430A (en) | 1991-05-17 | 1992-12-29 | Meridian Instruments, Inc. | Time-compressed chromatography in mass spectrometry |
US5198531A (en) | 1991-06-14 | 1993-03-30 | Research Diagnostic Antibodies | Polymeric resin for peptide synthesis |
US5492817A (en) * | 1993-11-09 | 1996-02-20 | Promega Corporation | Coupled transcription and translation in eukaryotic cell-free extract |
GB2260811B (en) * | 1991-10-23 | 1995-07-05 | Yorkshire Cancer Research Camp | Detection of malignant tumours |
US5605662A (en) * | 1993-11-01 | 1997-02-25 | Nanogen, Inc. | Active programmable electronic devices for molecular biological analysis and diagnostics |
EP0916396B1 (en) * | 1991-11-22 | 2005-04-13 | Affymetrix, Inc. (a Delaware Corporation) | Combinatorial strategies for polymer synthesis |
US5171989A (en) | 1992-01-24 | 1992-12-15 | Board Of Trustees Of Leland Stanford Jr. University | Method and apparatus for continuous sample ice matrix production for laser desorption in mass spectrometry |
US5312233A (en) * | 1992-02-25 | 1994-05-17 | Ivek Corporation | Linear liquid dispensing pump for dispensing liquid in nanoliter volumes |
US5382793A (en) * | 1992-03-06 | 1995-01-17 | Hewlett-Packard Company | Laser desorption ionization mass monitor (LDIM) |
US5325021A (en) * | 1992-04-09 | 1994-06-28 | Clemson University | Radio-frequency powered glow discharge device and method with high voltage interface |
US5412083A (en) * | 1992-04-16 | 1995-05-02 | Northeastern University | Carbohydrate heterobifunctional cross-linking reagent |
US5616700A (en) * | 1992-04-24 | 1997-04-01 | Beckman Instruments, Inc. | Processes for synthesizing nucleotides and modified nucleotides using N.sub. |
JPH05308999A (en) * | 1992-05-08 | 1993-11-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method for determining pre-c mutation of hepatitis b virus |
GB9210177D0 (en) * | 1992-05-12 | 1992-06-24 | Cemu Bioteknik Ab | Loop structures |
US5629154A (en) * | 1993-11-12 | 1997-05-13 | Geron Corporation | Telomerase activity assays |
US5247175A (en) | 1992-05-27 | 1993-09-21 | Finnigan Corporation | Method and apparatus for the deconvolution of unresolved data |
US5710028A (en) * | 1992-07-02 | 1998-01-20 | Eyal; Nurit | Method of quick screening and identification of specific DNA sequences by single nucleotide primer extension and kits therefor |
DE4228021A1 (en) * | 1992-08-24 | 1994-03-03 | Henkel Kgaa | washing method |
US5503980A (en) * | 1992-11-06 | 1996-04-02 | Trustees Of Boston University | Positional sequencing by hybridization |
CA2103189C (en) * | 1992-11-17 | 2005-05-03 | Lorne M. Golub | Tetracyclines including non-antimicrobial chemically-modified tetracyclines inhibit excessive collagen crosslinking during diabetes |
US5436143A (en) * | 1992-12-23 | 1995-07-25 | Hyman; Edward D. | Method for enzymatic synthesis of oligonucleotides |
US6194144B1 (en) * | 1993-01-07 | 2001-02-27 | Sequenom, Inc. | DNA sequencing by mass spectrometry |
US5605798A (en) * | 1993-01-07 | 1997-02-25 | Sequenom, Inc. | DNA diagnostic based on mass spectrometry |
CA2153387A1 (en) * | 1993-01-07 | 1994-07-21 | Hubert Koester | Dna sequencing by mass spectrometry |
US5482836A (en) * | 1993-01-14 | 1996-01-09 | The Regents Of The University Of California | DNA purification by triplex-affinity capture and affinity capture electrophoresis |
DE614989T1 (en) * | 1993-02-17 | 1995-09-28 | Morphosys Proteinoptimierung | Method for in vivo selection of ligand binding proteins. |
EP0612994A3 (en) * | 1993-02-26 | 1996-03-06 | Ciba Geigy Ag | Matrix for matrix-assisted laser desorption mass spectroscopy. |
CA2158642A1 (en) * | 1993-03-19 | 1994-09-29 | Hubert Koster | Dna sequencing by mass spectrometry via exonuclease degradation |
US6074823A (en) * | 1993-03-19 | 2000-06-13 | Sequenom, Inc. | DNA sequencing by mass spectrometry via exonuclease degradation |
US5381008A (en) * | 1993-05-11 | 1995-01-10 | Mds Health Group Ltd. | Method of plasma mass analysis with reduced space charge effects |
US5399857A (en) * | 1993-05-28 | 1995-03-21 | The Johns Hopkins University | Method and apparatus for trapping ions by increasing trapping voltage during ion introduction |
US5576419A (en) * | 1993-06-30 | 1996-11-19 | Regents Of The University Of Minnesota | Mild solid-phase synthesis of aligned branched triple-helical peptides |
EP0659278A1 (en) * | 1993-07-09 | 1995-06-28 | Dade MicroScan Inc. | Fluid dispensing apparatus and method |
US5527675A (en) * | 1993-08-20 | 1996-06-18 | Millipore Corporation | Method for degradation and sequencing of polymers which sequentially eliminate terminal residues |
WO1995015400A1 (en) * | 1993-12-03 | 1995-06-08 | The Johns Hopkins University | Genotyping by simultaneous analysis of multiple microsatellite loci |
US5622829A (en) * | 1993-12-08 | 1997-04-22 | The Regents Of The University Of California | Genetic markers for breast, ovarian, and prostatic cancer |
US5616698A (en) * | 1994-01-10 | 1997-04-01 | University Of Toronto Innovations Foundation | Polymer-supported solution synthesis of oligosaccharides |
US5538897A (en) * | 1994-03-14 | 1996-07-23 | University Of Washington | Use of mass spectrometry fragmentation patterns of peptides to identify amino acid sequences in databases |
US5986076A (en) * | 1994-05-11 | 1999-11-16 | Trustees Of Boston University | Photocleavable agents and conjugates for the detection and isolation of biomolecules |
US5622821A (en) * | 1994-06-29 | 1997-04-22 | The Regents Of The University Of California | Luminescent lanthanide chelates and methods of use |
US5612474A (en) * | 1994-06-30 | 1997-03-18 | Eli Lilly And Company | Acid labile immunoconjugate intermediates |
US5498545A (en) * | 1994-07-21 | 1996-03-12 | Vestal; Marvin L. | Mass spectrometer system and method for matrix-assisted laser desorption measurements |
DE4431174A1 (en) * | 1994-09-01 | 1996-03-07 | Deutsches Krebsforsch | Detecting tumour specific mRNA by conversion to cDNA and amplification |
CA2118048C (en) * | 1994-09-30 | 2003-04-08 | James W. Schumm | Multiplex amplification of short tandem repeat loci |
US5504326A (en) * | 1994-10-24 | 1996-04-02 | Indiana University Foundation | Spatial-velocity correlation focusing in time-of-flight mass spectrometry |
DE4438630A1 (en) * | 1994-10-28 | 1996-05-02 | Katharina Dr Pachmann | Amplification of non-characterised DNA fragments |
US5512295A (en) * | 1994-11-10 | 1996-04-30 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Synthetic liposomes for enhanced uptake and delivery |
GB9422814D0 (en) * | 1994-11-11 | 1995-01-04 | Medinnova Sf | Chemical method |
GB9423912D0 (en) * | 1994-11-26 | 1995-01-11 | Imp Cancer Res Tech | Detecting tumours |
WO1996021042A2 (en) * | 1995-01-04 | 1996-07-11 | Trustees Of Boston University | Primers for the pcr amplification of metastatic sequences |
US5601982A (en) * | 1995-02-07 | 1997-02-11 | Sargent; Jeannine P. | Method and apparatus for determining the sequence of polynucleotides |
US5609907A (en) * | 1995-02-09 | 1997-03-11 | The Penn State Research Foundation | Self-assembled metal colloid monolayers |
JPH11503611A (en) * | 1995-04-11 | 1999-03-30 | トラスティーズ・オブ・ボストン・ユニバーシティ | Solid-phase sequencing of biopolymers |
US5624711A (en) * | 1995-04-27 | 1997-04-29 | Affymax Technologies, N.V. | Derivatization of solid supports and methods for oligomer synthesis |
US5869240A (en) * | 1995-05-19 | 1999-02-09 | Perseptive Biosystems, Inc. | Methods and apparatus for sequencing polymers with a statistical certainty using mass spectrometry |
US5625184A (en) * | 1995-05-19 | 1997-04-29 | Perseptive Biosystems, Inc. | Time-of-flight mass spectrometry analysis of biomolecules |
US5872010A (en) * | 1995-07-21 | 1999-02-16 | Northeastern University | Microscale fluid handling system |
US5869242A (en) * | 1995-09-18 | 1999-02-09 | Myriad Genetics, Inc. | Mass spectrometry to assess DNA sequence polymorphisms |
US5716825A (en) * | 1995-11-01 | 1998-02-10 | Hewlett Packard Company | Integrated nucleic acid analysis system for MALDI-TOF MS |
US6027890A (en) * | 1996-01-23 | 2000-02-22 | Rapigene, Inc. | Methods and compositions for enhancing sensitivity in the analysis of biological-based assays |
US5736626A (en) * | 1996-01-29 | 1998-04-07 | The Perkin-Elmer Corporation | Solid support reagents for the direct synthesis of 3'-labeled polynucleotides |
US6025193A (en) * | 1996-03-15 | 2000-02-15 | Allegheny University Of The Health Sciences | Methods and compositions for diagnosis and treatment of pathological conditions related to abnormal dopamine receptor expression |
US5928906A (en) * | 1996-05-09 | 1999-07-27 | Sequenom, Inc. | Process for direct sequencing during template amplification |
US6022688A (en) * | 1996-05-13 | 2000-02-08 | Sequenom, Inc. | Method for dissociating biotin complexes |
US5885841A (en) * | 1996-09-11 | 1999-03-23 | Eli Lilly And Company | System and methods for qualitatively and quantitatively comparing complex admixtures using single ion chromatograms derived from spectroscopic analysis of such admixtures |
US5777324A (en) * | 1996-09-19 | 1998-07-07 | Sequenom, Inc. | Method and apparatus for maldi analysis |
US5864137A (en) * | 1996-10-01 | 1999-01-26 | Genetrace Systems, Inc. | Mass spectrometer |
US5885775A (en) * | 1996-10-04 | 1999-03-23 | Perseptive Biosystems, Inc. | Methods for determining sequences information in polynucleotides using mass spectrometry |
US6024925A (en) * | 1997-01-23 | 2000-02-15 | Sequenom, Inc. | Systems and methods for preparing low volume analyte array elements |
FR2758884B1 (en) * | 1997-01-30 | 1999-04-02 | Bio Merieux | METHOD FOR ISOLATING, IN PARTICULAR DETECTING OR QUANTIFYING AN ANALYTE IN A MEDIUM |
US5888778A (en) * | 1997-06-16 | 1999-03-30 | Exact Laboratories, Inc. | High-throughput screening method for identification of genetic mutations or disease-causing microorganisms using segmented primers |
US6207370B1 (en) * | 1997-09-02 | 2001-03-27 | Sequenom, Inc. | Diagnostics based on mass spectrometric detection of translated target polypeptides |
DE19803309C1 (en) * | 1998-01-29 | 1999-10-07 | Bruker Daltonik Gmbh | Position coordinate determination method for ion peak of mass spectrum |
US7076982B2 (en) * | 2004-01-09 | 2006-07-18 | Jeffrey & Connie Coop, Llc | Concentric bore bend die and clamp insert assembly |
-
1997
- 1997-11-06 EP EP01203019A patent/EP1164203B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-06 DE DE19782095T patent/DE19782095T1/en not_active Ceased
- 1997-11-06 US US09/297,576 patent/US20030129589A1/en not_active Abandoned
- 1997-11-06 EP EP97945641A patent/EP0954612A2/en not_active Withdrawn
- 1997-11-06 DE DE69738206T patent/DE69738206T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-06 WO PCT/US1997/020444 patent/WO1998020166A2/en not_active Application Discontinuation
- 1997-11-06 AT AT01203019T patent/ATE375403T1/en not_active IP Right Cessation
- 1997-11-06 CA CA002270132A patent/CA2270132A1/en not_active Abandoned
- 1997-11-06 AU AU51069/98A patent/AU735416B2/en not_active Ceased
-
1998
- 1998-10-26 US US09/179,536 patent/US20020042112A1/en not_active Abandoned
-
1999
- 1999-05-04 NO NO992168A patent/NO992168L/en not_active Application Discontinuation
-
2000
- 2000-10-10 US US09/686,148 patent/US7198893B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-05-18 HK HK02103765.5A patent/HK1043158A1/en unknown
-
2006
- 2006-10-02 US US11/541,871 patent/US7501251B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-06-27 US US12/163,923 patent/US20090023150A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO992168D0 (en) | 1999-05-04 |
US20030129589A1 (en) | 2003-07-10 |
WO1998020166A3 (en) | 1998-10-22 |
EP1164203A2 (en) | 2001-12-19 |
AU5106998A (en) | 1998-05-29 |
EP1164203B1 (en) | 2007-10-10 |
AU735416B2 (en) | 2001-07-05 |
EP0954612A2 (en) | 1999-11-10 |
US20090023150A1 (en) | 2009-01-22 |
HK1043158A1 (en) | 2002-09-06 |
US7198893B1 (en) | 2007-04-03 |
CA2270132A1 (en) | 1998-05-14 |
US20020042112A1 (en) | 2002-04-11 |
DE19782095T1 (en) | 2000-03-23 |
ATE375403T1 (en) | 2007-10-15 |
WO1998020166A2 (en) | 1998-05-14 |
US7501251B2 (en) | 2009-03-10 |
DE69738206D1 (en) | 2007-11-22 |
US20070202514A1 (en) | 2007-08-30 |
NO992168L (en) | 1999-07-06 |
EP1164203A3 (en) | 2002-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69738206T2 (en) | DNA diagnostics by mass spectrometry | |
DE69626196T3 (en) | DNA DIAGNOSTICS USING MASS SPECTROMETRY | |
DE69735112T2 (en) | Method of analysis and device | |
DE19957827C2 (en) | Use of an oligomer array with PNA and / or DNA oligomers on a surface | |
US6428955B1 (en) | DNA diagnostics based on mass spectrometry | |
DE69820111T2 (en) | MASS SPECTROSCOPIC METHOD FOR SEQUENCING NUCLEIC ACIDS | |
US6949633B1 (en) | Primers useful for sizing nucleic acids | |
US6194144B1 (en) | DNA sequencing by mass spectrometry | |
DE69927343T2 (en) | METHOD AND MEANS FOR ANALYZING THE NUCLEOTIDE SEQUENCE OF NUCLEIC ACIDS | |
WO1997037041A9 (en) | Dna sequencing by mass spectrometry | |
WO1997037041A2 (en) | Dna sequencing by mass spectrometry | |
WO1996029431A9 (en) | Dna diagnostics based on mass spectrometry | |
JP2002507883A (en) | DNA diagnostic method based on mass spectrometry | |
AU7613101A (en) | DNA diagnostics based on mass spectrometry | |
DE19782096T9 (en) | Immobilization of nucleic acids in high density |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition |